Шешімі: Зависимость частоты от объёма груза
Ученику необходимо на опыте выяснить, зависит ли частота свободных колебаний пружинного маятника от объёма груза. У него имеется пять пружинных маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?
| № маятника | Жёсткость пружины, Н/м | Объём груза, $\mathrm{см^3}$ | Масса груза, г |
|---|---|---|---|
| 1 | 40 | 30 | 100 |
| 2 | 60 | 60 | 200 |
| 3 | 60 | 30 | 100 |
| 4 | 80 | 30 | 100 |
| 5 | 60 | 80 | 200 |
Шешім по шагам
3 қадамЧтобы выяснить влияние объёма груза на частоту, нужно выбрать два маятника с одинаковыми жёсткостью пружины и массой груза.
Маятники 2 и 5 имеют одинаковые жёсткость пружины $60\ \mathrm{Н/м}$ и массу груза $200\ \mathrm{г}$.
$$k_2 = k_5,\quad m_2 = m_5$$Их объёмы различаются: у маятника 2 объём равен $60\ \mathrm{см^3}$, а у маятника 5 — $80\ \mathrm{см^3}$. Поэтому можно сравнить частоты колебаний при изменении только объёма.
$$V_2 \ne V_5$$Где здесь ошибаются
Выбирать маятники с разной массой или разной жёсткостью пружины.
Сравнивать маятники с одинаковым объёмом груза.