Задание 3, страница 202, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Лабораторные работы. 7. Изучение колебаний пружинного маятника - страница 202.

Условие.

Задание 3. Исследование зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза.

• Измерьте периоды колебаний двух грузов, подвешенных к одной из пружин. Используя результаты предыдущего опыта, запишите вывод о зависимости или независимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза.

Решение.

Для исследования зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза необходимо провести эксперимент, состоящий из следующих шагов:

1. Подвесить к пружине с жесткостью $\text{k}$ первый груз массой $m_1$.

2. Вывести маятник из положения равновесия и с помощью секундомера измерить время $t_1$, за которое он совершит определенное количество полных колебаний $\text{N}$ (например, $N=20$).

3. Рассчитать период колебаний для первого груза по формуле $T_1 = \frac{t_1}{N}$.

4. Заменить первый груз на второй, с массой $m_2$, такой, что $m_2 > m_1$.

5. Повторить шаги 2 и 3 для второго груза, измерив время $t_2$ для тех же $\text{N}$ колебаний и рассчитав период $T_2 = \frac{t_2}{N}$.

Сравнивая полученные результаты, мы обнаружим, что $T_2 > T_1$. Это наблюдение позволяет сделать вывод о характере зависимости периода колебаний от массы.

Теоретическая формула периода колебаний пружинного маятника подтверждает результаты опыта:

$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$

где $\text{T}$ – период колебаний, $\text{m}$ – масса груза, $\text{k}$ – жесткость пружины. Из формулы видно, что период колебаний прямо пропорционален квадратному корню из массы груза ($T \sim \sqrt{m}$).

Вывод: Период колебаний пружинного маятника зависит от массы груза. С увеличением массы груза период колебаний также увеличивается.

Ответ: Период колебаний пружинного маятника зависит от массы груза. Чем больше масса груза, тем больше период его колебаний.