41. Новая виртуальная лабораторная работа по физике «Изучение колебаний математического маятника в магнитном поле» - https://efizika.ru/html5/41/index.html.
Цель работы: определить эффективное ускорение свободного падения стального тела в магнитном поле с помощью математического маятника.
Приборы и принадлежности: штатив, нить, стальной шарик, фотодатчик, электронный секундомер, катушка, источник тока, реостат, блок управления.
41. New virtual laboratory assignments inphysics«Studying the oscillations of a mathematical pendulum in a magnetic field» - https://efizika.ru/html5/41/index.html.
The purpose of the work is to determine the effective acceleration of the free fall of a steel body in a magnetic field using a mathematical pendulum.
Instruments and accessories: tripod, thread, steel ball, photo sensor, electronic stopwatch, coil, current source, rheostat, control unit.
Виртуальная лабораторная работа по физике: Изучение колебаний математического маятника в магнитном поле
Цели работы:
1. Изучить основные параметры колебаний математического маятника.
2. Исследовать влияние магнитного поля на колебания маятника.
3. Определить период колебаний и амплитуду в различных условиях.
Теоретическая часть:
Математический маятник — это тело, которое свободно колеблется вокруг своей равновесной позиции. Период колебаний математического маятника определяется формулой:
T = 2π √()g}
где:
• T — период колебаний,
• L — длина маятника,
• g — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с² ).
Влияние магнитного поля на колебания маятника может быть связано с взаимодействием магнитного поля с заряженными частицами (например, если маятник состоит из проводящего материала).
Оборудование:
• Математический маятник (длина нити и груз).
• Источник магнитного поля (например, электромагнит).
• Таймер или датчик для измерения времени.
• Уровень для проверки вертикальности маятника.
• Линейка для измерения длины нити.
Процедура:
1. Подготовка эксперимента:
• Установите математический маятник так, чтобы он мог свободно колебаться.
• Измерьте длину нити L и запишите значение.
2. Измерение периода колебаний без магнитного поля:
• Запустите маятник, отклонив его от вертикали на небольшой угол (до 15°).
• Используя таймер, измерьте время 10 полных колебаний и разделите на 10, чтобы получить средний период T₀ .
3. Включение магнитного поля:
• Включите источник магнитного поля и установите его рядом с маятником.
• Повторите измерение периода колебаний, как в пункте 2.
• Запишите полученное значение периода Tₘ .
4. Изменение параметров:
• Изменяйте силу магнитного поля (например, изменяя ток в электромагните) и повторяйте измерения.
• Также можно изменить длину нити и исследовать, как это влияет на период колебаний.
5. Сбор данных:
• Запишите все полученные данные в таблицу, включая значения силы магнитного поля, периодов колебаний и длины нити.
Анализ данных:
1. Сравните полученные значения периодов колебаний в разных условиях.
2. Постройте график зависимости периода от силы магнитного поля и длины нити.
3. Обсудите, как магнитное поле влияет на колебания маятника и почему.
Заключение:
Подведите итоги эксперимента, обсудите полученные результаты и их соответствие теоретическим ожиданиям. Отметьте возможные источники ошибок и предложите способы их минимизации в будущих экспериментах.
Примечание:
Эта виртуальная лабораторная работа может быть выполнена с использованием симуляторов или программного обеспечения для моделирования физических процессов, если доступ к реальному оборудованию ограничен.
