Номер 4, страница 355 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Лабораторные работы. 4. Исследование равномерного движения тела по окружности - номер 4, страница 355.

Условие.

4. Расположите штатив с маятником так, чтобы продолжение нити проходило через центр окружности. Измерьте длину $\text{l}$ нити. Результат измерения запишите в таблицу.

Решение.

4. Для выполнения этого пункта необходимо сначала правильно расположить оборудование, а затем произвести измерение длины нити маятника и записать результат.

Шаг 1: Расположение штатива с маятником.

Штатив с подвешенным на нити маятником следует установить на ровную горизонтальную поверхность. Под точкой подвеса на поверхности должна быть начерчена окружность. Штатив нужно расположить так, чтобы нить маятника в состоянии покоя (когда он висит вертикально и неподвижно) проходила точно через центр этой окружности. Это является начальным условием для последующих измерений в эксперименте, например, при изучении движения конического маятника.

Шаг 2: Измерение длины нити $\text{l}$.

Длина нити маятника ($\text{l}$) – это физическая величина, равная расстоянию от точки подвеса до центра масс груза. Для стандартного лабораторного маятника с шариком в качестве груза центр масс совпадает с его геометрическим центром. Измерение проводится следующим образом:

1. С помощью линейки или измерительной ленты измерьте расстояние от точки крепления нити на штативе до верхней точки шарика. Обозначим это значение как $l_1$.

2. С помощью штангенциркуля (для большей точности) или линейки измерьте диаметр $\text{d}$ шарика.

3. Вычислите радиус шарика по формуле $r = d/2$.

4. Рассчитайте полную длину нити маятника, сложив измеренное расстояние до шарика и его радиус: $l = l_1 + r$.

Шаг 3: Запись результата в таблицу.

Полученное значение длины $\text{l}$ необходимо записать в таблицу, которая является частью отчета по лабораторной работе. При записи следует использовать единицы измерения, требуемые в таблице (обычно это метры в системе СИ).

Пример выполнения измерений и расчетов:

Дано:

Измеренное расстояние от точки подвеса до верхней точки шарика: $l_1 = 48.5$ см.

Измеренный диаметр шарика: $d = 3.0$ см.

Переведем данные в систему СИ:

$l_1 = 0.485$ м.

$d = 0.030$ м.

Найти:

Длину нити маятника $\text{l}$.

Решение:

Сначала найдем радиус шарика:

$r = \frac{d}{2} = \frac{0.030 \text{ м}}{2} = 0.015$ м.

Теперь вычислим полную длину нити маятника:

$l = l_1 + r = 0.485 \text{ м} + 0.015 \text{ м} = 0.500$ м.

Полученное значение $l = 0.500$ м заносится в соответствующую графу таблицы.

Ответ: Для выполнения задания необходимо расположить штатив с маятником так, чтобы продолжение нити в состоянии покоя проходило через центр окружности. Затем следует измерить длину нити $\text{l}$ от точки подвеса до центра масс груза. В приведенном примере, при расстоянии до верха шарика $l_1 = 48.5$ см и диаметре шарика $d = 3.0$ см, рассчитанная длина нити составила $l = 0.500$ м. Этот результат записывается в таблицу.