Номер 7, страница 189 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 10. Механические колебания и волны. Параграф 40. Период колебаний нитяного маятника - номер 7, страница 189.

Условие.

*7. Что нужно сделать с грузиком маятника, чтобы отрегулировать ход спешащих часов? отстающих часов? На каком свойстве маятника основана эта регулировка?

Решение.

Решение

Ход маятниковых часов регулируется изменением периода колебаний маятника. Период колебаний математического маятника (модель, близкая к реальному маятнику в часах) определяется формулой:

$T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$

где $\text{T}$ – это период колебаний (время одного полного качания), $\text{l}$ – длина подвеса маятника, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения. Из этой формулы следует ключевое свойство: период колебаний маятника зависит от его длины. Чем больше длина маятника $\text{l}$, тем больше период $\text{T}$, и часы идут медленнее. Чем меньше длина $\text{l}$, тем меньше период $\text{T}$, и часы идут быстрее. Масса грузика на период колебаний не влияет.

Что нужно сделать с грузиком маятника, чтобы отрегулировать ход спешащих часов?

Если часы спешат, значит, их маятник качается слишком быстро, и его период колебаний $\text{T}$ меньше, чем нужно. Чтобы замедлить ход часов, необходимо увеличить период колебаний. Для этого, согласно формуле, нужно увеличить длину маятника $\text{l}$. Это делается путем смещения грузика вниз по стержню маятника.

Ответ: Грузик маятника нужно опустить вниз, чтобы увеличить длину маятника и, следовательно, период его колебаний.

отстающих часов?

Если часы отстают, значит, их маятник качается слишком медленно, и его период колебаний $\text{T}$ больше, чем нужно. Чтобы ускорить ход часов, необходимо уменьшить период колебаний. Для этого нужно уменьшить длину маятника $\text{l}$. Это делается путем смещения грузика вверх по стержню маятника.

Ответ: Грузик маятника нужно поднять вверх, чтобы уменьшить длину маятника и, следовательно, период его колебаний.

На каком свойстве маятника основана эта регулировка?

Регулировка хода часов основана на фундаментальном свойстве маятника: зависимости периода его колебаний от длины. Изменяя положение грузика на стержне, мы фактически изменяем эффективную длину маятника, что позволяет точно настроить период его колебаний и, как следствие, точность хода часов.

Ответ: Регулировка основана на зависимости периода колебаний маятника от его длины.