Режим тренировки Edu

Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.

В данной задаче конический маятник — это маленький стальной шарик, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити и совершающий равномерное движение по окружности в горизонтальной плоскости. Нить при этом описывает поверхность конуса.

В данной задаче Вам предстоит исследовать зависимость периода обращения шарика по окружности от её радиуса при движении с постоянной по модулю скоростью. Внимание! Ускорение свободного падения в данной задаче считается неизвестным.

Рисунок 1

1.1 Сделайте схематический рисунок при движении конического маятника. Обозначьте силы, действующие на шарик и другие необходимые вектора.

1.2 Покажите, что зависимость периода обращения шарика от угла между вертикалью и нитью во время движения шарика описывается уравнением

1.3 Получите уравнение зависимости периода обращения шарика от радиуса окружности, по которой движется шарик .

2.1 Исследуйте зависимость экспериментально. Результаты представьте таблично. (Повторные измерения в таблицу записывать не нужно). Кратко опишите как вы измеряли период.

2.2 Линеаризируйте уравнение, полученное вами в п.1.3. Укажите какие величины в полученном вами линеаризированном уравнении будут аналогичны величинам , , , в линейном уравнении (*).

2.3 Постройте график линеаризованной зависимости .

2.4 На основе результатов эксперимента определите период обращения конического маятника, когда . Вычислите погрешности.

3.1 Ускорение свободного падения .

3.2 Определите радиус окружности, по которой должен двигаться шарик, и угол между нитью и вертикалью, когда .

Оригинал в архиве олимпиады