Номер 1, страница 157 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

1. Привяжите кусок железа, обладающего магнитными свойствами, к нити. Определите период колебаний полученного маятника.

1. Чтобы определить период колебаний маятника, созданного из куска железа на нити, необходимо провести экспериментальное измерение. Этот процесс включает измерение времени, за которое маятник совершает определенное количество полных колебаний.

Решение

1. Сборка установки: Возьмите кусок железа, обладающий магнитными свойствами, и прочно привяжите его к одному концу нити. Другой конец нити закрепите на штативе или другой неподвижной опоре так, чтобы полученный маятник мог свободно колебаться в вертикальной плоскости.

2. Проведение измерений:
а) Для начала измерений необходимо привести маятник в движение. Для этого отклоните его от положения равновесия на небольшой угол (не более 10-15 градусов, чтобы колебания были близки к гармоническим) и отпустите без начальной скорости.
б) С помощью секундомера измерьте время $t$, за которое маятник совершит достаточно большое число $N$ полных колебаний. Полное колебание — это движение маятника от начальной точки, например, крайнего правого положения, до крайнего левого и обратно в крайнее правое. Чтобы уменьшить погрешность измерения, связанную с реакцией, рекомендуется считать большое число колебаний, например, $N = 30$ или $N = 50$. Отсчет времени следует начинать и заканчивать, когда маятник проходит одну и ту же точку траектории в одном и том же направлении (например, положение равновесия).

3. Расчет периода колебаний:
Период колебаний $T$ — это время, необходимое для совершения одного полного колебания. Он рассчитывается путем деления общего времени измерений $t$ на число совершенных за это время колебаний $N$.

Формула для расчета периода:

$T = \frac{t}{N}$

Для повышения точности результата рекомендуется повторить эксперимент 3-5 раз и найти среднее арифметическое значение периода.

Примечание: Наличие у куска железа магнитных свойств (особенно если это постоянный магнит) может привести к взаимодействию с магнитным полем Земли. Это создаст дополнительный вращающий момент, который повлияет на период колебаний. Однако предложенный экспериментальный метод позволяет определить фактический период колебаний, учитывающий все действующие силы.

Ответ:

Для определения периода колебаний полученного маятника необходимо измерить с помощью секундомера общее время $t$, за которое маятник совершит большое число полных колебаний $N$ (например, 30-50). Затем период вычисляется по формуле $T = \frac{t}{N}$.