Název: Studium kmitání matematického kyvadla



Podobné dokumenty
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta technologická Ústav fyziky a materiálového inženýrství

FYZIKA I. Kyvadlový pohyb. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.

Název: Studium kmitů na pružině

Kmitavý pohyb trochu jinak

Název: Měření vlnové délky světla pomocí interference a difrakce

Název: Studium kmitů hudebních nástrojů, barva zvuku

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.19 Název: Měření s torzním magnetometrem

VY_52_INOVACE_2NOV42. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8.

Řešení úloh 1. kola 49. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie D. Dosazením do rovnice(1) a úpravou dostaneme délku vlaku

Název: Měření rychlosti zvuku různými metodami

Název: Ověření kalorimetrické rovnice, tepelná výměna

Název: Konstrukce vektoru rychlosti

Digitální učební materiál

Název: Měření síly a její vývoj při běžných činnostech

STANOVENÍ TÍHOVÉHO ZRYCHLENÍ REVERZNÍM KYVADLEM A STUDIUM GRAVITAČNÍHO POLE

Název: Měření paralelního rezonančního LC obvodu

Měření tíhového zrychlení matematickým a reverzním kyvadlem

Název: Tranzistorový zesilovač praktické zapojení, měření zesílení

Název: Měření příkonu spotřebičů, výpočet účinnosti, hledání energetických úspor v domácnosti

KMITÁNÍ PRUŽINY. Pomůcky: Postup: Jaroslav Reichl, LabQuest, sonda siloměr, těleso kmitající na pružině

MECHANICKÉ KMITÁNÍ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Digitální učební materiál

W = Tření a teplo zvýšení teploty konáním práce. Výukové materiály

Autor: Mgr. Lukáš Saulich Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy. Předmět, mezipředmětové vztahy: matematika a její aplikace

1. Stanovení modulu pružnosti v tahu přímou metodou

Název: Studium záření

Název: Měření nabíjecí a vybíjecí křivky kondenzátoru v RC obvodu, určení časové konstanty a její závislosti na odporu

Název: Tvorba obrázků pomocí grafického znázornění komplexních čísel

2.1 Stáčivost v závislosti na koncentraci opticky aktivní látky

Podpora digitalizace a využití ICT na SPŠ CZ.1.07/1.5.00/

Název: Zdravý životní styl 1

SCLPX 07 2R Ověření vztahu pro periodu kyvadla

Název: Měření napětí a proudu

Název: Odraz a lom světla

Spolupracovník/ci: Téma: Měření setrvačné hmotnosti Úkoly:

Pracovní list vzdáleně ovládaný experiment. Obr. 1: Matematické kyvadlo.

Řešení úloh 1. kola 60. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie B Autoři úloh: J. Thomas (1, 2, 3, 4, 5, 7), M. Jarešová (6)

Název: Měření osvětlení luxmetrem, porovnání s hygienickými normami

Rychlost, zrychlení, tíhové zrychlení

Digitální učební materiál

Název: Polovodiče zkoumání závislosti odporu termistoru a fotorezistoru na vnějších podmínkách

Název: Měření ohniskové vzdálenosti tenkých čoček různými metodami

Název: Výskyt posloupností v přírodě

1 ROZMĚRY STĚN. 1.1 Délka vnější stěny. 1.2 Výška vnější stěny

Mechanické kmitání - určení tíhového zrychlení kyvadlem

MECHANICKÉ KMITÁNÍ. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 3.A

Název: Práce s parametrem (vybrané úlohy)

I Stabil. Lepený kombinovaný nosník se stojnou z desky z orientovaných plochých třísek - OSB. Navrhování nosníků na účinky zatížení podle ČSN

Název: Stereometrie řez tělesa rovinou

Tíhové zrychlení na několik žákovských způsobů

NÁKLONĚNÁ ROVINA A KYVADLO ROZUMÍME JIM?

Název: Mentální testy

Název: Halogeny I. Autor: Mgr. Štěpán Mička. Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy

NOVÁ METODA NÁVRHU PRŮMYSLOVÝCH PODLAH Z VLÁKNOBETONU

Název: Množiny, Vennovy diagramy

Senzory síly a kroutícího momentu

Název: Studium magnetického pole

Jednoduché výpočty ve fyzice živé přírody

Autor: Mgr. Lukáš Saulich Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy. Předmět, mezipředmětové vztahy: matematika a její aplikace

PROTOKOL O PROVEDENÍ LABORATORNÍ PRÁCE

Projekt ŠABLONY NA GVM registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ III-2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

DUM označení: VY_32_INOVACE_... Jméno autora výukového materiálu: Ing. Jitka Machková Škola: Základní škola a mateřská škola Josefa Kubálka Všenory

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: ŠČERBOVÁ M. PAVELKA V. NAMÁHÁNÍ NA OHYB A) NOSNÍKY NA DVOU PODPORÁCH ZATÍŽENÉ SOUSTAVOU ROVNOBĚŽNÝCH SIL

Název: Měření magnetického pole solenoidu

VÝUKOVÝ MATERIÁL VÝUKOVÝ MATERIÁL VÝUKOVÝ MATERIÁL

Název: Halogeny II - halogenidy

Laboratorní cvičení z fyziky Matematické kyvadlo

Složení roztoků. Výukové materiály. Chlorid sodný. Autor: RNDr. Jana Parobková. Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl.

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Pavel Ševeček stud. skup.: F/F1X/11 dne:

Název: Plantogram. Autor: Mgr. Blanka Machová. Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy. Předmět, mezipředmětové vztahy: Biologie

Mechanické kmitání (oscilace)

VY_52_INOVACE_2NOV51. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8.

2. Fyzikální kyvadlo (2.2) nebo pro homogenní tělesa. kde r je vzdálenost elementu dm, resp. dv, od osy otáčení, ρ je hustota tělesa, dv je objem

Název: Základní pokusy na elektromagnetickou indukci

Příklady kmitavých pohybů. Mechanické kmitání (oscilace)

Název: Acidobazické indikátory

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/

1. Několika různými metodami změřte hodnotu tíhového zrychlení. 2. Zjištěný údaj porovnejte s předpokládanou hodnotou.

Název: Deriváty uhlovodíků karbonylové sloučeniny

Název: Nenewtonovská kapalina

Název: Čočková rovnice

Téma 4 Normálové napětí a přetvoření prutu namáhaného tahem (prostým tlakem)

Měření hodnoty g z periody kmitů kyvadla

Název: Beketovova řada kovů

Autor: Mgr. Lukáš Saulich Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy. Předmět, mezipředmětové vztahy: matematika a její aplikace

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

SCLPX 11 1R Zákon zachování mechanické energie

Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy

Název: Matematické kyvadlo

VY_52_INOVACE_2NOV47. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 7.

Mechanické vlastnosti materiálů.

3. Vypočítejte chybu, které se dopouštíte idealizací reálného kyvadla v rámci modelu kyvadla matematického.

Odpor vzduchu. Jakub Benda a Milan Rojko, Gymnázium Jana Nerudy, Praha

Název: Měření zrychlení těles při různých praktických činnostech

Mechanické kmitání Kinematika mechanického kmitání Vojtěch Beneš

Nakloněná rovina Premium, kompletní souprava Kat. číslo

Název: Pozorování a měření emisních spekter různých zdrojů

Mechanické kmitání a vlnění

5. Stanovení tíhového zrychlení reverzním kyvadlem a studium gravitačního pole

Učební text k přednášce UFY102

Transkript:

Název: Studium kmitání matematického kyvada Autor: Doc. RNDr. Mian Rojko, CSc. Název škoy: Gymnázium Jana Nerudy, škoa h. města Prahy Předmět, mezipředmětové vztahy: fyzika, biooie Ročník: 3. (1. ročník vyššího ymnázia) Tématický ceek: Kmity, vny, akustika Stručná anotace: Žáci zkoumají faktory ovivňující periodu kmitů kyvada a průběh siy, kterou vákno působí na kmitající hmotný bod. Tento výukový materiá by vytvořen v rámci projektu Přírodní vědy prakticky a v souvisostech inovace výuky přírodovědných předmětů na Gymnáziu Jana Nerudy (číso projektu CZ.2.17/3.1.00/36047) financovaného z Operačního proramu Praha - Adaptabiita.

Výukové materiáy Studium kmitání matematického kyvada Pomůcky (seznam potřebného materiáu) Stojan, tenké sionové nebo hedvábné vákno, sada závěsných závaží, dékové měřítko, stopky nebo ISES s moduem světená závora, modu sioměr. Teorie: Pro periodu matematického kyvada kývajícího s maými ampitudami patí T = 2π, kde je déka závěsu, tíhové zrychení a T perioda kmitů. Reativní chyba pro ampitudu Θ 0 = 22 0 dosahuje 1 %. Pro dosažení větší přesnosti při větších ampitudách je třeba uvažovat i viv 2 4 Θ 0 11Θ 0 ampitudy Θ 0 (rad) vztahem T = 2π (1 + + +... ). (Viv odporu vzduchu není ve 16 3072 vztazích uvažován.) Postup práce Žáci pokusy zjišťují: 1. Jak závisí doba kmitu T kyvada na veikosti počátečního rozkmitu.a 2. Jak závisí doba kmitu T na hmotnosti m zavěšeného závaží. 3. Jak závisí doba kmitu T na déce L kyvada. Dobu kmitu T měří aespoň z 10 kmitů. Rozkmit měří jako počáteční vzdáenost středu závaží z rovnovážné poohy. Pro první dva úkoy voí závěs 2 m. V úkou 2 konstantní rozkmit A = 5 cm. Ve třetím úkou používají stáe stejné závaží a stejný rozkmit A = 2 cm. Výsedky Výsedky žáci zachycují do tabuek a rafů v pracovním istu. Příkad výsedků: 1. úko déka L kyvada = 2 m hmotnost m závaží = 20 A (cm) 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15 T (s) 2,85 2,84 2,85 2,87 2,88 2,88 2. úko déka L kyvada = 2 m rozkmit A = 5 cm m () 10 20 30 40 50 T (s) 2,85 2,84 2,88 2,91 2,93 3. úko hmotnost m závaží = 20 rozkmit A = 2 cm L (m) 0,25 0,50 1,00 1,50 2,00 5,00 10,00 T (s) 1,02 1,43 2,05 2,46 2,94 4,7 6,8

GRAF výsedků měření pro úko 1. GRAF výsedků měření pro úko 2. L = 2 m m = 20 L = 2 m A = 5 cm 10 20 30 40 50 GRAF výsedků měření pro úko 3. Závisost doby kmitu T na déce L kyvada:

Závisost doby kmitu T na L Diskuze Diskutovat viv odporu vzduchu na výsedky měření. Daší apikace, možnosti, rozšíření, zajímavosti, Proměřování průběhu tahové síy působící na vákno závěsu moduem sioměr ISESem. Z výsedků 3. úkou užitím vztahu s okání hodnotou 9,81 m/s 2. T = 2π vypočítat průměrnou hodnotu a porovnat

Pracovní ist pro žáka Pomůcky Studium kmitání matematického kyvada Stojan, tenké sionové nebo hedvábné vákno, sada závěsných závaží, dékové měřítko, stopky nebo ISES s moduem světená závora, modu sioměr. Teorie Pro periodu matematického kyvada kývajícího s maými ampitudami patí T = 2π, kde je déka závěsu, tíhové zrychení a T perioda kmitů. Reativní chyba pro ampitudu Θ 0 = 22 0 dosahuje 1 %. Pro dosažení větší přesnosti při větších ampitudách je třeba uvažovat i viv 2 4 Θ 0 11Θ 0 ampitudy Θ 0 vztahem T = 2π (1 + + +... ). (Odporu vzduchu je zanedbán.) 16 3072 Postup práce Zjistěte pokusně: 4. Jak závisí doba kmitu T kyvada na veikosti počátečního rozkmitu.a 5. Jak závisí doba kmitu T na hmotnosti m zavěšeného závaží. 6. Jak závisí doba kmitu T na déce L kyvada. Dobu kmitu T měřte aespoň z 10 kmitů (nezapomeňte děit). Rozkmit měřte jako počáteční vzdáenost středu závaží z rovnovážné poohy. Pro první dva úkoy vote závěs 2 m. V úkou 2 vote konstantní rozkmit A = 5 cm. Ve třetím úkou používejte stáe stejné závaží a stejný rozkmit (2 cm). Výsedky 1. úko déka L kyvada = 2 m hmotnost m závaží = 20 A (cm) 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15 T (s) 2. úko déka L kyvada = 2 m rozkmit A = 5 cm m () 10 20 30 40 50 T (s) 3. úko hmotnost m závaží = 20 rozkmit A = 2 cm L (m) 0,25 0,50 1,00 1,50 2,00 5,00 10,00 T (s)

GRAF výsedků měření pro úko 1. GRAF výsedků měření pro úko 2. L = 2 m m = 20 L = 2 m A = 5 cm 10 20 30 40 50 GRAF výsedků měření pro úko 3. Závisost doby kmitu T na déce L kyvada: Závisost doby kmitu T na L

Diskuze Diskutujte vivy na výsedky měření úkoů 1 a 2 (vztah T = 2π předpokádá konstantní průběh) Porovnejte průběh funkce T( L ) pode vztahu T = 2π (viz úsečka v síti) s experimentáně zjištěnými hodnotami, které jste do sítě zakresii. Navrhněte možné příčiny případného rozdíu. Porovnejte průměrnou hodnotu tíhového zrychení vypočtenou z výsedků měření úkou 3 a hodnotu = 9,81 m s -2 přísušnou místu škoy.