Решение: Зависимость периода от массы
Ученик изучает свободные колебания нитяного маятника. В его распоряжении имеется пять маятников, характеристики которых указаны в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте выяснить, зависит ли период свободных колебаний маятника от массы шарика? Шарики сплошные.
| № маятника | Длина маятника | Объём шарика | Материал, из которого сделан шарик |
|---|---|---|---|
| 1 | 2,0 м | 8 $\text{см}^3$ | алюминий |
| 2 | 0,5 м | 5 $\text{см}^3$ | алюминий |
| 3 | 1,0 м | 5 $\text{см}^3$ | сталь |
| 4 | 1,5 м | 8 $\text{см}^3$ | алюминий |
| 5 | 1,0 м | 5 $\text{см}^3$ | алюминий |
Решение по шагам
3 шагаДля чистоты эксперимента длина маятников и объём шариков должны быть одинаковыми, а материал шариков — различаться, чтобы различалась их масса.
Маятники 3 и 5 имеют одинаковую длину $1{,}0\ \text{м}$ и одинаковый объём шарика $5\ \text{см}^3$. Шарики изготовлены из стали и алюминия, поэтому их массы различаются.
Сравнение периодов этих двух маятников позволит выяснить, зависит ли период свободных колебаний от массы шарика.
Где здесь ошибаются
Выбирают маятники с разной длиной, хотя период зависит от длины.
Сравнивают шарики одинаковой массы, не создавая различия по исследуемому фактору.
Выбирают маятники 2 и 5, у которых совпадают все указанные параметры, включая материал.