Какое значение ускорения свободного падения определил учащийся в ходе лабораторной работы, если маятник длиной 80 см сделал 100 колебаний за 3 минуты?

Физика 11 класс Законы движения и силы ускорение свободного падения лабораторная работа маятник длина 80 см 100 колебаний 3 минуты физика 11 класс Новый

Чтобы определить значение ускорения свободного падения, которое определил учащийся, мы сначала найдем период колебаний маятника, а затем используем его для расчета ускорения свободного падения.

Шаг 1: Определим период колебаний

Период колебаний (T) маятника — это время, за которое он делает одно полное колебание. Для этого нам нужно знать общее время, затраченное на 100 колебаний.

• Общее время (t) = 3 минуты = 3 * 60 = 180 секунд.
• Количество колебаний = 100.

Теперь можем найти период:

T = t / количество колебаний = 180 секунд / 100 = 1.8 секунд.

Шаг 2: Используем формулу для периода маятника

Период колебаний простого маятника можно выразить через его длину (L) и ускорение свободного падения (g) следующим образом:

T = 2π * √(L / g).

Шаг 3: Подставим известные значения

Теперь подставим известные значения в формулу. Длина маятника (L) равна 80 см, что равно 0.8 метра.

• T = 1.8 секунд
• L = 0.8 метра

Подставляя значения, получаем:

1.8 = 2π * √(0.8 / g).

Шаг 4: Изолируем g

Для этого сначала разделим обе стороны уравнения на 2π:

1.8 / (2π) = √(0.8 / g).

Теперь возведем обе стороны в квадрат:

(1.8 / (2π))^2 = 0.8 / g.

Теперь выразим g:

g = 0.8 / ((1.8 / (2π))^2).

Шаг 5: Вычислим значение g

Сначала найдем значение (1.8 / (2π))^2:

• 2π ≈ 6.2832
• (1.8 / 6.2832) ≈ 0.2865
• (0.2865)^2 ≈ 0.0822.

Теперь подставим это значение в формулу для g:

g = 0.8 / 0.0822 ≈ 9.73 м/с².

Ответ:

Учащийся определил значение ускорения свободного падения g ≈ 9.73 м/с².