PRAKTICKÉ  CVIČENIE  Z FYZIKY                                Gymnázium Partizánske

 

˘
 

2. OVERENIE VZTAHU PRE PERIÓDU KYVADLA

 

 
 

 

Vypracoval :                                                                                            Školský rok :

Dátum   :                                                                                                   Ročník :  3.

Trieda   :                                                                                                    

 

_______________________________________________________________________________________

 

 

 Teoretický úvod : 

 

 Matematické kyvadlo je každé teleso s hmotnosťou m, ktoré je zavesené na pevnom závese dĺžky l;

 hmotnosť závesu je oproti hmotnosti telesa zanedbateľne malá.

FG2
 

FG1
 

FG
 
Príčinou kmitavého pohybu kyvadla je zložka tiažovej sily, ktorej veľkosť a smer sa počas kmitavého

pohybu mení.

         

 

                                                                             FG  - tiažová sila pôsobiaca na teleso,

                                                         FG1 - zložka tiažovej sily napínajúca záves,

a
 
                                                         FG2 - pohybová zložka tiažovej sily,

                                                         a - uhol odklonu kyvadla od zvislého smeru.

 

                                                         ak uhol   a  <  5o pre periódu kyvadla platí

 

.... (1) )
 

 
                                                                                               

 

                                                          kde

                                                          g   je normálne tiažové zrýchlenie,

                                                          l    je dĺžka pevného závesu.

 

 

Úloha : Odmerajte periódu kyvadla s rôznou dĺžkou a overte vzťah pre  periódu  kyvad- 

              la. Overte, že perióda kyvadla nezávisí od hmotnosti telesa.

 

Pomôcky : tri telesá s rozličnou hmotnosťou,  stojan  s držiakom,  vlákno,  dĺžkové  meradlo,

                 stopky.

 

 

 

 

 

 

Postup : 1. Zhotovte kyvadlo z guľôčky a pevného vlákna. Kyvadlo upevnite  na  držiak  stoja-       

                  na tak,  aby ste pri meraní mohli dobre   určiť bod závesu.  Dĺžku  kyvadla  merajte

                  dĺžkovým meradlom od bodu závesu po stred telesa.

              2. Periódu kyvadla určte ako aritmetický priemer z meraní desiatich periód,  ktoré päť-

                        krát opakujte.

              3. Opakujte meranie pre tri rôzne dĺžky kyvadla ( 60 cm až 160 cm ).

              4. Pre najväčšiu dĺžku kyvadla zopakujte meranie ešte  dvakrát, použite telesá  s  inou

                  hmotnosťou.

 

Poznámka

Kmitanie kyvadla začíname merať od okamihu, keď guľôčka kyvadla prechádza rovnovážnou  polohou. Od

 tohto okamihu meriame 5 prechodov rovnovážnou polohou vždy z jednej strany. Aby sme mohli lepšie

 určiť  prechod guľôčky rovnovážnou polohou, umiestnime za kyvadlo list papiera a rovnovážnu polohu na ňom vyznačíme zvislou čiarou.

 

Otázky

 

1. Porovnajte namerané hodnoty periódy kyvadla  s  rôznymi  dĺžkami  ( pri  stálej  hmot-

    nosti telesa ) s hodnotou vypočítanou podľa teoretického vzťahu (1).

2. Porovnajte  namerané  hodnoty  periódy  kyvadla  s  telesami s rôznymi   hmotnosťami

    ( pri stálej dĺžke kyvadla ).

3. Prečo je výhodne použiť na meranie kyvadlo s dlhším závesom ?

4. Prečo nemeriame periódu od okamihu, keď sa  kyvadlo  zastavuje  v  krajnej   polohe a

    prečo ju meriame od okamihu, keď má guľôčka v rovnovážnej  polohe  najväčšiu  rých-

    losť.

5. Pomocou kyvadla možno určiť tiažové  zrýchlenie.  Odvoďte  zo   vzťahu  (1)  príslušný

    vzťah a navrhnite postup merania.