Page 161 -
P. 161

Если направление движения системы будет направлено
           против часовой стрелки, то сила F  воздействует в противо-                g↓
                                                  x
           положном направлении:
              ПРОЕКТНАЯ ВЕРСИЯ
                                        F = – mgsinφ                                      φ    l
                                         x
                                        –     mgsinφ=ma .
                                                       x
               Массы сокращаются, тогда                                                            →
                                        a = – gsinφ.                         (8.18)                F
                                         x
               В данном треугольнике угол поворота измеряется в ради-
           анах.
   Все права принадлежат АОО "Назарбаев Интеллектуальные школы"
                                             x                                               F
                                        φ=     .                                (8.19)        x       →
                                             l                                                       mg
               Выбранный угол поворота α будем считать очень малень-                    Рисунок 8.23.
           ким (|φ|«1).                                                               Математический
               Тогда вместо sinα можно взять α:                                       маятник
                                        a = – gφ.                           (8.20)
                                         x                                         ИССЛЕДУЙ
                                                               x
               Отсюда, учитывая (8.19), получим:  a = – g
                                                       x       l                   Сравни периоды колеба-
                                               g                                   ний математических ма-
               или                      a= –       x.                         (8.21)  ятников.
                                               l                                   1.  Создай  модель  мате-
               Если колебание математического маятника будет очень                 матического маятника. С
           мало, то его ускорение будет направлено в положение равно-              помощью линейки измерь
           весия и положение равновесия будет прямо пропорционально                длину веревки и определи
           отклонению. Используя формулу ускорения (8.13), запишем это:            период колебаний состав-
                                                                                   ленного  маятника,  взяв
                                         g
                                                    2
                                       -     x= – ω  x.                            среднее значение ускоре-
                                          l                                        ния свободного падения в
                                                                                         2
               Тогда                    ω =   g  .                         (8.22)  9,8 м/с  .
                                               l                                   2. С помощью секундоме-
                                                                                   ра, используя созданную
               Учитывая формулу (8.4), получим                                     систему,  найди  время,

                                        T = 2π   l  .                      (8.23)  затраченное на 10 коле-
                                                                                   баний, определи среднее
                                                 g                                 значение периода коле-
               Полученная формула (8.23) применяется для определения               баний. Повторяя вторую
           периода колебания математического маятника. Здесь l — длина             часть исследовательской
           веревки математического маятника.                                       работы 3-4 раза, опреде-
                                                                                   ли среднее значение пе-
                                                                                   риода колебаний. Сделай
              ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
                                                                                   выводы.
              1.  Геологи, изучающие рельеф местности, используют простой мате-
                 матический маятник для определения источника нефти. Его длина
                 составляет 35,3 см. Если на месте проведения исследования частота
                 колебаний маятника 0,84 Гц, то каким будет значение ускорения
                 свободного падения в этом месте?

              2.  Если математический маятник с поверхности Земли доставить
                 на Юпитер или на Марс, возрастет ли период его колебаний или
                                                                           2
                                                    2
                 уменьшится? На Юпитере g=23,95 м/с , а на Марсе g=3,86 м/с .
                                                                                                        161
   156   157   158   159   160   161   162   163   164   165   166