Jednoduchý experiment s kmitáním kyvadla
Téma experimentu: Jednoduché kmitání kyvadla
Cíl experimentu: Stanovit vliv délky lana (l), hmotnosti břemene (m) a výchylky (A) na periodu kmitání (T).
Nářadí a materiál: Stativ, Několik závaží o hmotnosti 50 gramů, Stopky, Pravítko.
Kroky přípravy:
1. Sestavte stativ podle obrázku.
2. Přivažte zátěž o hmotnosti 50 gramů lanem o délce 10 cm, 15 cm a 20 cm (hmotnost zátěže zůstává stejná)
3. Uvažte lano o délce 15 cm a zatížte ho 50 gramů, 100 gramů a 150 gramů (délka lana zůstává stejná).
4. Připravte si stopky
Experimentální krok 1: Vliv délky struny na periodu kmitání
1. Připravte si 50gramový náklad, který byl svázán lanem o délce 10 cm, 15 cm a 20 cm.
2. Přivažte 10cm lano k hornímu konci stativu, jak je znázorněno na obrázku.
3. Odsuňte náklad o 5 cm
4. Uvolněte zátěž. Současně spusťte stopky. Stopky zastavte poté, co zátěž 10krát rozkmitne. Zaznamenejte časový interval do tabulky 1.
5. Opakujte experiment s nákladem 50 gramů a délkou provázku 15 cm. Zaznamenejte časový interval do tabulky 1.
6. Opakujte experiment s nákladem 50 gramů a délkou provázku 20 cm. Zaznamenejte časový interval do tabulky 1.
Tabulka 1: Experimentální data 1
|
Hmotnost nákladu (m) |
Amplituda (A) |
Délka lana (l) |
Perioda (T) = t / 10 |
|
50 gram |
5 cm |
10 cm |
|
|
50 gram |
5 cm |
15 cm |
|
|
50 gram |
5 cm |
20 cm |
Experimentální krok 2: Vliv hmotnosti zátěže na periodu kmitání
1. Připravte si lano o délce 15 cm, které bylo uvázáno zátěží 50 gramů, 100 gramů a 150 gramů.
2. Přivažte lano o délce 15 cm a zátěž o hmotnosti 50 gramů k hornímu konci stativu, jak je znázorněno na obrázku.
3. Odsuňte náklad o 5 cm
4. Uvolněte zátěž. Současně spusťte stopky. Stopky zastavte poté, co zátěž 10krát rozkmitne. Zaznamenejte časový interval do tabulky 2.
5. Opakujte experiment s nákladem 100 gramů a délkou provázku 15 cm. Zaznamenejte časový interval do tabulky 2.
6. Opakujte experiment s nákladem 150 gramů a délkou provázku 15 cm. Zaznamenejte časový interval do tabulky 2.
Tabulka 2: Experimentální data 2
|
Hmotnost nákladu (m) |
Amplituda (A) |
Délka lana (l) |
Perioda (T) = t / 10 |
|
50 gram |
5 cm |
15 cm |
|
|
100 gram |
5 cm |
15 cm |
|
|
150 gram |
5 cm |
15 cm |
Experimentální krok 3: Vliv hmotnosti zátěže na periodu kmitání
1. Připravte si lano o délce 15 cm, které bylo svázáno závažím o hmotnosti 50 gramů.
2. Přivažte lano o délce 15 cm a zátěž o hmotnosti 50 gramů k hornímu konci stativu, jak je znázorněno na obrázku.
3. Odsuňte náklad o 5 cm
4. Uvolněte zátěž. Současně spusťte stopky. Stopky zastavte poté, co zátěž 10krát rozkmitne. Zaznamenejte časový interval do tabulky 3.
5. Opakujte experiment s odchylkou 10 cm. Zaznamenejte časový interval do tabulky 3.
6. Opakujte experiment s odchylkou 15 cm. Zaznamenejte časový interval do tabulky 3.
Tabulka 3: Experimentální data 3
|
Hmotnost nákladu (m) |
Amplituda (A) |
Délka lana (l) |
|
|
50 gram |
5 cm |
15 cm |
|
|
50 gram |
10 cm |
15 cm |
|
|
50 gram |
15 cm |
15 cm |
Diskuse
– Jak ovlivňuje délka struny (l) periodu kmitání (T)? Čím delší je struna, tím je perioda ………………………
– Jak ovlivňuje hmotnost zátěže (m) periodu kmitání (T)? Čím větší je hmotnost zátěže, tím je perioda………………………
– Jak ovlivňuje odchylka (A) periodu kmitání (T)? Čím větší je odchylka, tím je perioda………………………
Závěr
Uveďte svůj závěr.
