Слайд 2
Цель работы - изучить принцип работы маятника Максвелла
на основе изучения закона сохранения энергии.
Этапы исследования:
1. Обзор и анализ
статей по изучению закона сохранения энергии и маятника Максвелла;
2. Проектирование и сборка простейшего маятника.
3. Проведение эксперимента и его презентация.
Методы исследования:
1. Метод сбора и анализа выбранных статей;
2. Метод конструирования прибора;
3. Метод наблюдения и анализа.
Слайд 3
Рассмотрим систему, состоящую из N-частиц.
Силы взаимодействия между частицами
– консервативные. Кроме внутренних сил, на частицы действуют внешние
консервативные и неконсервативные силы, т.е. рассматриваемая система частиц или тел консервативна. Тогда для этой системы можно найти полную энергию системы:
E=K+Uвнутр.+Uвнешн.=const.
Для механической энергии закон сохранения звучит так: полная механическая энергия консервативной системы материальных точек остаётся постоянной.
Слайд 4
Для замкнутой системы, т.е. для системы, на которую
не действуют внешние силы, можно записать: E=K+Uвнутр.=const., т.е. полная
механическая энергия замкнутой системы материальных точек, между которыми действуют только консервативные силы, остаётся постоянной.
Если в замкнутой системе действуют неконсервативные силы, то полная механическая энергия системы не сохраняется – частично она переходит в другие виды энергии, неконсервативные.
Слайд 5
Чтобы узнать, как зависит работа маятника от нити,
мы изготовили два одинаковых маятника с нитями, различными по
толщине:
У маятника с толстой нитью T (период –время, за которое маятник движется сверху вниз и обратно) = 3.6с
У маятника с тонкой нитью T= 3.65с
Вывод: работа маятника не зависит от толщины нити.
Также нити различались по длине:
l = 46 см, T= 2.5 с
l = 92 см, T= 4.6 с
Увеличив длину нити в 2 раза, период тоже увеличился примерно в 2 раза.
Вывод: период пропорционален длине нити.
Слайд 6
Чтобы узнать зависит ли работа маятника от стержня,
мы изготовили два одинаковых маятника со стержнями, различными по
толщине:
У маятника, толщина стержня которого = 2см, T= 2.8с
У маятника, толщина стержня которого = 2.5см, T= 2с
Вывод: чем тоньше стержень маятника, тем больше период.
Так же стержни различались по длине:
l =11см, T=2,5с
l =6см, T=2,5с
Вывод: работа маятника не зависит от длины стержня.
Слайд 7
Чтобы узнать, как зависит работа маятника от диска,
мы изготовили два одинаковых маятника, с дисками различными по
ширине:
У маятника ширина которого = 1 мм, T = 4,5с. У маятника, ширина диска которого = 12мм, T = 5с
В 12 раз увеличив ширину, период увеличился незначительно.
Вывод: ширина диска не сильно влияет на работу маятника.
Так же диски различались по массе:
m большая, T= 5.2с
m маленькая, T= 5с
Разница масс двух маятников была достаточно большая, а период почти не изменился.
Вывод: масса диска совсем незначительно влияет на работу маятника.
Слайд 8
Так же диски имели различный радиус:
R=6, T= 5с
R=4,
T= 3.5с
Мы уменьшили R на 1\3 и период тоже
уменьшился примерно на 1\3.
Вывод: период пропорционален радиусу.
