Відповіді до підручника: Стр.55

Готова відповідь до завдання Стр.55 з ГДЗ Фізика 9 клас Засєкіна.

Фізика, 9 клас · Відповіді до підручника

Текстова відповідь

§ 8. Досліджуємо коливальний рух

Практична робота з математичним маятником (пункти 3–9)

  1. Виміряйте час 10 повних коливань маятника за допомогою секундоміра, повторіть вимірювання 3 рази. 4. Обчисліть середній час за 10 коливань tсер та період одного коливання Tексп = tсер/10. 5. Обчисліть теоретичне значення періоду за формулою Tтеор = 2π√(l/g). 6. Порівняйте експериментальне й теоретичне значення періоду. 7. Обчисліть відносну похибку ε = |Tексп – Tтеор|/Tтеор · 100 %. 8. Запишіть результати в таблицю для маятника довжиною l. 9. Зазначте у висновку, чи збігаються експериментальні та теоретичні значення періоду і вкажіть причини можливих розбіжностей.

Приклад результатів досліду (умовні дані):

3–4. Нехай довжина маятника l = 1,00 м. Виміряні часи 10 коливань:

  • t₁ = 19,8 с
  • t₂ = 20,2 с
  • t₃ = 20,0 с

Середній час за 10 коливань:

tсер = (t₁ + t₂ + t₃) : 3 = (19,8 + 20,2 + 20,0) : 3 = 60,0 : 3 = 20,0 с.

Період одного коливання (експериментальний):

Tексп = tсер : 10 = 20,0 : 10 = 2,0 с.

  1. Теоретичний період маятника довжиною 1,00 м (g ≈ 9,8 м/с²):

Tтеор = 2π√(l/g) = 2π√(1,00 : 9,8) ≈ 2π√0,102 ≈ 2π·0,319 ≈ 2,01 с.

  1. Порівняння: Tексп ≈ 2,0 с, Tтеор ≈ 2,01 с — значення дуже близькі.
  1. Відносна похибка:

ε = |Tексп – Tтеор| / Tтеор · 100 % ≈ |2,00 – 2,01| : 2,01 · 100 % ≈ 0,01 : 2,01 · 100 % ≈ 0,5 %.

  1. Таблиця результатів:
Довжина маятника, l, мt₁, сt₂, сt₃, сtсер, сTексп, сTтеор, сВідносна похибка, %
1,0019,820,220,020,02,02,010,5
  1. Висновок: експериментальне й теоретичне значення періоду практично збігаються (похибка менша 1 %). Невеликі розбіжності зумовлені неточністю вимірювання довжини маятника, реакцією людини при вмиканні/вимиканні секундоміра та опором повітря.

Перевірка прикладів резонансу

Перевір, чи всі наведені приклади резонансу є правдивими: 1) оперний співак може розбити кришталевий келих резонансом; 2) міст Такома-Нерроуз зруйнувався через резонанс від вітру; 3) резонанс може розігнати об’єкт настільки, що він телепортується; 4) існує резонансна пам’ять, де об’єкти «зберігають» інформацію через резонансні коливання; 5) резонанс є основою роботи мікрохвильових печей, МРТ-апаратів та інших пристроїв.

1 — правдивий: резонанс справді може розбити крихкий келих при збігу частот.
2 — правдивий: руйнування мосту Такома-Нерроуз було спричинене резонансними коливаннями від вітру.
3 — неправдивий: резонанс не може викликати телепортацію об’єктів.
4 — неправдивий: поняття «резонансної пам’яті» у такому вигляді не існує в реальній фізиці.
5 — правдивий: явище резонансу використовується в роботі мікрохвильових печей, МРТ та інших технологічних пристроїв.