Маятник артка жана артка чайкалган таякка же жипке илинген салмактан турат. Маятниктер метрометр, маятник сааттары, сейсмометрлер жана селкинчек түтөткүчтөр сыяктуу убакытты эсептөөчү түзүлүштөрдө кеңири таралган жана татаал физикалык маселелерди сүрөттөө үчүн колдонулушу мүмкүн.
Кадам
3 методу 1: Негизги маятникти түшүнүү
Кадам 1. Билгиле, маятник - жиптин учуна эркин илинип турган салмак
Маятникти колдонууну баштоодон мурун, маятниктин эмне экенин жана ал кантип иштээрин билишиңиз керек. Бактыга жараша, маятник - алдыга жана артка секире ала турган салмактан башка эч нерсе эмес. Аркан белгиленген чекитте байланган, ошондуктан салмагы менен аркан гана кыймылдайт.
- Кулон моюн орогучтун же йо-йо оюнчугунун учтарын манжаларыңыздын ортосунан кармап, астындагы "салмакты" жылдырыңыз. Сиз биринчи маятникти жасадыңыз!
- Маятниктин кеңири таралган мисалы - маятник саатындагы чоң термелүү салмагы.
Кадам 2. Маятникти колдонуу үчүн, салмакты артка тартып, анан коё бериңиз
Арканды бекем кармаганыңызды жана салмагын түртпөстөн алып салганыңызды текшериңиз. Салмагы артка жана артка кетет, сиз аны түшүргөнүңүздөгү бийиктикке кайтып келет.
- Эч нерсе аны басаңдатпаса же багытын өзгөртпөсө, маятник түбөлүккө секирет.
- Чынында, сүрүлүү жана абанын каршылыгы сыяктуу тышкы күчтөр маятникти жайлатат.
Кадам 3. Аны жакшыраак түшүнүү үчүн жип, батарея жана рулетка менен жөнөкөй маятник жасаңыз
Эгерде сиз практикалык иштер аркылуу үйрөнүп жатсаңыз же балдарга маятниктин кантип иштээрин үйрөткүңүз келсе, анда эксперимент жасоо үчүн маятникти тез кура аласыз:
- Жиптин бир учун жыгач рулетканын же мамынын ортосуна байлаңыз.
- Экинчи учун батареяга же башка кичине жүктөөгө байлаңыз.
- Батарея экөөнө тең илинип, эч нерсеге урунбастан секирип турушу үчүн эки бирдей отургучтун аркасындагы ченелген жыгачты тең салмакташтырыңыз.
- Батареяны көтөрүп, жипти бекем кармаңыз жана аны артка жана артка бурула тургандай бошотуңуз.
Кадам 4. Маятник үчүн илимий лексиканы аныктоо
Көпчүлүк илимий иштердегидей эле, маятникти түшүнүү жана колдонуу аны сүрөттөгөн сөздөрдү билсеңиз гана мүмкүн болот.
- Амплитуда: Маятник жеткен эң бийик чекит.
- Bob: Маятниктин учундагы жүктүн дагы бир аты.
- Тең салмактуулук: маятниктин ортоңку чекити; эгерде ал кыймылдабаса, жүк кайда.
- Жыштык: Белгиленген убакытта маятниктин алдыга жана артка канча жолу термелиши.
- Мезгил: Ошол эле жерге кайтуу үчүн кыймылдуу маятникти талап кылган убакыт.
Метод 2 3: Негизги физиканы окутуу үчүн маятникти колдонуу
Кадам 1. Маятник эксперименттери илимий ыкманы үйрөтүүнүн эң сонун жолу экенин эске алыңыз
Илимий ыкма Байыркы Грециядан бери илимий изилдөөлөрдүн таянычы болуп келген жана маятник өндүрүүгө оңой жана тез жыйынтык чыгаруучу объект. Төмөнкү эксперименттердин бирин өткөрүүдө, гипотезаны түзүүгө, кайсы өзгөрмөнү сынап жатканыңызды талкуулоого жана жыйынтыктарды салыштырууга убакыт бөлүңүз.
- Ар дайым жыйынтыгыңыздын ырааттуулугун камсыз кылуу үчүн 5-6 жолу эксперимент жасаңыз.
- Эсиңизде болсун, бир эле учурда бир гана эксперимент жасап көрүңүз- антпесе, маятниктин кыймылын эмне өзгөртөрүн билбейсиз.
Кадам 2. Тартылуу күчүн үйрөтүү үчүн жиптин аягындагы салмагын өзгөртүңүз
Тартылуу күчү жөнүндө билүүнүн эң жөнөкөй жолдорунун бири - маятник аркылуу, жана сиз натыйжаларга таң калышыңыз мүмкүн. Тартылуу күчүн көрүү үчүн:
- Маятникти 10 см тартып, коё бериңиз.
- Секундомерди колдонуп маятникти колдонуңуз. 5-10 жолу кайталаъыз.
- Маятникке оор боб кошуп, экспериментти кайталаңыз.
- Мөөнөтү жана жыштыгы так ошондой болот! Себеби тартылуу күчү бардык жүктөргө бирдей таасир этет. Мисалы, тыйын менен кыш бирдей ылдамдыкта түшөт.
Кадам 3. Амплитудасын изилдөө үчүн жүктү таштаган жериңизди өзгөртүңүз
Жипти жогору тартканыңызда, маятниктин амплитудасын же бийиктигин жогорулаттыңыз. Бирок, бул маятниктин колуңузга тез кайтып келүүсүн өзгөртөбү? Жогорудагы экспериментти кайталаңыз, бирок бул жолу маятникти 20 сантиметрге тартып, жүктү өзгөртпөңүз.
- Эгерде сиз баарын туура кылсаңыз, маятниктин мөөнөтү өзгөрбөйт.
- Амплитудасынын өзгөрүшү жыштыкты өзгөртпөйт, бул чындык тригонометрияда, үн илиминде жана башка көптөгөн тармактарда пайдалуу болот.
Кадам 4. Жиптин узундугун өзгөртүү
Жогорудагы экспериментти кайталаңыз, бирок канча салмак кошконуңузду же канчалык бийик таштаганыңызды өзгөртүүнүн ордуна, кыска же узун жипти колдонуңуз.
Бул жолу өзгөрүүлөрдү сөзсүз байкайсыз. Чынында, саптын узундугун өзгөртүү маятниктин мезгилин жана жыштыгын өзгөртө турган жалгыз нерсе
Кадам 5. Инерция, энергия берүү жана ылдамдануу жөнүндө билүү үчүн маятник физикасы жөнүндө көбүрөөк билиңиз
Жогорку класстын студенттери же умтулган физиктер үчүн маятниктер ылдамдануу, сүрүлүү жана тригонометриянын ортосундагы байланышты үйрөнүүнүн эң сонун жолу. "Маятник теңдемелерин" издеңиз же аларды табуу үчүн өзүңүздүн эксперименттериңизди иштеп чыгыңыз. Кароо үчүн кээ бир суроолор:
- Боб эң төмөнкү чекитинде канчалык ылдам кыймылдайт? Ар бир чекитте бобдун ылдамдыгын кантип табасыз?
- Боб маятниктин кайсы бир жеринде канча кинетикалык энергияга ээ? Жардам катары теңдемени колдонуңуз: кинетикалык энергия = 0,5 x Бобдун массасы x ылдамдыгы2
- Саптын узундугуна жараша маятниктин мезгилин кантип алдын ала айтууга болот?
3 методу 3: Өлчөө үчүн маятникти колдонуу
Кадам 1. Убакытты өлчөө үчүн жиптин узундугун тууралаңыз
Арканды артка тартып, жүктү өзгөртүү мезгилди өзгөртө албайт, жипти узартуу же кыскартуу мезгилди өзгөртө алат. Бул эски саатты кантип жасоо керек - эгерде сиз маятниктин узундугун эң сонун өзгөртсөңүз, анда эки секундага созула турган чекитти же толук секирүүнү жасай аласыз. Периоддордун санын санап, канча убакыт өткөнүн билесиз.
- Маятник сааты тиштүү жабдыкка бекитилген, ошондуктан маятник термелген сайын сааттын экинчи колу кыймылдайт.
- Маятник саатында бир тарапка бурулган салмак "кене" чыгарат жана артка бурулуп, "тыкылдатуу" үчүн пайда болот.
Кадам 2. Жер титирөө, анын ичинде жакынкы термелүүлөрдү өлчөө үчүн, маятникти колдонуңуз
Сейсмограф, жер титирөөлөрдүн интенсивдүүлүгүн жана багытын өлчөөчү машина, жер кыртышы жылганда гана кыймылга келген татаал маятник. Пластинанын тектоникасын өлчөө үчүн маятникти калибрлөө өтө татаал, бирок сиз дээрлик бардык маятникти калем менен кагаздын негизги сейсмографына айландыра аласыз.
- Калемди же карандашты маятниктин аягындагы салмагына чаптаңыз.
- Калем кагазга тийип, белгилерди коюу үчүн маятниктин астына бир кагазды коюңуз.
- Маятникти акырын чайкаңыз, бирок жипти силкип салбаңыз. Маятникти канчалык катуу силкесеңиз, кагазыңыздагы тактар ошончолук чоң болот. Бул чоңураак "жер титирөө" менен байланыштуу.
- Оригиналдуу сейсмографтын айлануучу кагазы бар болчу, андыктан убакыттын өтүшү менен жер титирөөнүн күчүн көрө аласыз.
- Маятник Кытайда биздин замандын 132 -жылынан бери жер титирөөлөрдү өлчөө үчүн колдонулган.
3 -кадам. Жердин айланарын далилдөө үчүн Фуконун маятниги деп аталган атайын маятникти колдонуңуз
Жердин өз огунда айланарын бүгүн адамдар билсе да, Фуконун маятниги бул түшүнүктүн эң алгачкы далили. Аны кайталоо үчүн шамал же сүрүлүү сыяктуу тышкы өзгөрмөлөрдү азайтуу үчүн минималдуу узундугу 4,9 метр жана салмагы 11,3 кг ашык болгон чоң маятник керек болот.
- Маятникти узак убакытка селкинчек кылып жылдырыңыз.
- Убакыттын өтүшү менен маятниктин селкинчекти баштагандан башка жакка бурулганын байкайсыз.
- Бул маятниктин түз сызыкта кыймылдашы, себеби төмөндөгү жер айланат.
- Түндүк жарым шарда маятник сааттын жебеси боюнча, түштүк жарым шарда маятник сааттын жебеси боюнча жылат.
- Бул татаал болсо да, тригонометриялык теңдемелерди колдонуу менен кеңдикти эсептөө үчүн Фуконун маятникин колдонсоңуз болот.
Кеңештер
- Бул экспериментти так аткаруу үчүн сизге эки адам керек болушу мүмкүн - бир адам маятникти колдонот, экинчиси убакытты көзөмөлдөйт.
- Эгерде сиз тагыраак маятник жасоону кааласаңыз, салмагын каалаган бийиктикте кармоо үчүн башка жипти колдонуңуз. Салмагын "түшүрүү" үчүн жиптин учу өрттөгүлө. Бул сизди салмакты кокусунан алдыга же капталга түртүүдөн сактайт.
- Кээ бир адамдар маятниктин да атайын төлгөчү күчкө ээ экенине ишенишет.
