Решение: Исследование периода маятника
Ученику необходимо на опыте проверить, зависит ли период колебаний нитяного маятника от массы грузика. У него имеется пять маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?
| № маятника | Длина нити | Объём груза | Материал, из которого сделан груз |
|---|---|---|---|
| 1 | 200 см | 30 $см^3$ | алюминий |
| 2 | 100 см | 60 $см^3$ | алюминий |
| 3 | 150 см | 30 $см^3$ | медь |
| 4 | 100 см | 60 $см^3$ | медь |
| 5 | 200 см | 40 $см^3$ | алюминий |
Решение по шагам
3 шагаЧтобы проверить зависимость периода от массы, длина нити должна быть одинаковой, а массы грузов — различаться. Объём грузов также должен быть одинаковым.
$$T = 2\pi\sqrt{\dfrac{l}{g}}$$Маятники 2 и 4 имеют длину нити 100 см и объём груза 60 $см^3$. Материалы грузов различны: алюминий и медь, поэтому различаются их массы.
Следовательно, для исследования необходимо взять маятники с номерами 2 и 4.
Где здесь ошибаются
Выбирают маятники с одинаковым материалом, не обеспечивая одинаковую длину нити.
Не учитывают, что при одинаковом объёме грузы из алюминия и меди имеют разные массы.