0: Вы видите спиральную пружину? 1 её конец прикреплён к стержню штатива, к другому подвешены грузы. Заметим, положение грузов при равновесии. Если грузы слегка потянуть вниз и отпустить, то они начнут колебаться.
1: Максимальное отклонение от положения равновесия называют амплитудой колебания.
2: Время 1 полного колебания называют периодом.
3: Теперь увеличим жёсткость левой пружины, заблокировав скобой часть её Витков.
4: Маятники выводим из равновесия.
5: Не трудно заметить, что у левого маятника период колебания стал значительно меньше.
6: Понаблюдаем за маятниками на более крупном плане.
7: Увеличение жёсткости пружины привело к уменьшению периода колебаний.
8: Вы видите 2 одинаковые пружины, к которым подвешено по 3 груза одинаковой массы оттянем грузы вниз, а затем одновременно отпустим.
9: Маятники колеблются с одинаковыми периодами.
10: Перевесим 1 из грузов.
11: Теперь масса груза правого маятника вдвое больше, чем левого, снова приведём маятники в движение и сравним периоды их колебаний.
12: Время 1 колебания правого маятника намного больше, чем левого.
13: Зависимость периода колебаний от массы можно наблюдать и при другом соотношении масс грузов Маятников.
14: Удалим 1 из грузов левого маятника, теперь массы Маятников относятся как 2 к 3.
15: Видно, что и в этом случае периоды колебаний разные.
16: Исследуем колебания 2 одинаковых пружинных Маятников в начале оба маятника находятся в положении равновесия, выведем их из положения равновесия, причём левый маятник приподнимем выше, чем правый.
17: Заметим, что маятники колеблются с разной амплитудой.
18: Теперь обратим внимание на то, что они одновременно достигают положения равновесия.
19: Следовательно, периоды их колебаний одинаковы.
20: На экране стальной шар, подвешенный на нити к перекладине штатива.
21: Шар и подвес образуют нитяной маятник в исходном состоянии, шар находится в равновесии, отклоним его в сторону. Теперь шар совершает колебания, он поочерёдно отклоняется от положения равновесия то в 1
22: То в другую сторону максимальное отклонение от положения равновесия называют амплитудой колебания.
23: Время 1 полного колебания называют периодом.
24: Перед вами 2 одинаковых шара, их подвесы имеют разную длину, приведём поочерёдно маятники в движение и понаблюдаем за их периодами.
25: Нетрудно заметить, что маятник с более длинным подвесом совершает полное колебание за большее время маятник с коротким подвесом колеблется быстрее.
26: В ходе опыта будем наблюдать за изменениями колебаний шарика под действием магнитного поля катушки, которое будет усиливать его притяжение к земле установка содержит стальной шарик, висящий на длинной нити проволочную.
27: Тушку, ключ и источник тока.
28: Шарик висит над сердечником катушки, чтобы увеличить зону действия магнитного поля на шарик, на сердечник помещены 2 стальных бруска, магнитное поле будет создавать катушка, намотанная толстым проводом и имеющая
29: Большое число Витков.
30: Ключ размыкает электрическую цепь, соединяющую катушку с источником тока.
31: В опыте используют источник постоянного тока, к выходным гнёздам которого приложено напряжение в 34 вольта.
32: В начале опыта ключ разомкнут.
33: Выведем маятник из состояния покоя и понаблюдаем за колебаниями шарика в отсутствии магнитного поля. Обратим внимание, как изменится их период при замыкании ключа.
34: Период уменьшился.
35: Если ключ разомкнуть, период колебаний возрастает.
36: Повторим ещё несколько раз замыкание и размыкание ключа, отслеживая изменение периода колебаний шарика.
37: На экране видны 2 одинаковых стальных шара, висящих на нитях.
38: Длины подвесов тоже одинаковы нити привязаны к стержню штатива.
39: Приведём маятники в движение, сначала отклоним и отпустим ближний маятник.
40: А затем и дальний.
41: Причём амплитуды колебаний у Маятников разные.
42: Проследим за периодами Маятников.
43: Хорошо видно, что, несмотря на разные амплитуды, маятники каждый раз одновременно оказываются на максимальном удалении от положения равновесия, каждый из Маятников совершает полное колебание за одинаковое время.
44: Перед вами 2 шарика, 1 из которых пластмассовый, 2 стальной. Чтобы определить, какой из них легче, отклоним и отпустим пластмассовый шарик по отскоку шарика. После удара можно сказать, что его масса намного меньше, чем
45: Стального.
46: Шарики имеют подвесы одинаковой длины выведем шарики из равновесия и одновременно отпустим.
47: Маятники колеблются синхронно.
48: Периоды их колебаний одинаковы.
49: Перед вами 2 стальных шарика, подвешенные на нитях к подвесу правого шарика, прикреплена плоская прямоугольная пластина с большой площадью поверхности.
50: Длины подвесов, Шариков одинаковы.
51: Отклоним маятники на одинаковые расстояния и одновременно отпустим.
52: Будем наблюдать за амплитудами Маятников.
53: Амплитуда маятника с пластиной быстро убывает.
54: Совершив несколько колебаний, он почти остановился.
55: Амплитуда 2 маятника за это же время уменьшилась незначительно.
56: На экране вы видите диск электропроигрывателя грампластинок, на нём закреплён оранжевый шарик, над центром диска висит стальной шарик.
57: Включим проигрыватель.
58: Оранжевый шарик начинает вращаться в горизонтальной плоскости, теперь отклоним и отпустим 2 шарик, он колеблется в вертикальной плоскости, шарики движутся синхронно, понаблюдаем за их движением.
59: На более крупном плане.
60: Если смотреть на установку вдоль поверхности диска, будет казаться, что оранжевый шарик совершает колебания с теми же периодом и амплитудой, что и стальной.
61: Для опыта воспользуемся тонкой стальной пластиной она закреплена в основании на фоне зелёного экрана.
62: Пластина может совершать свободные колебания с течением времени свободные колебания затухают, их частота зависит от длины пластины чем меньше длина пластины, тем больше частота свобод.
63: Колебаний для возбуждения вынужденных колебаний пластины воспользуемся проволочной катушкой.
64: Если катушку насадить на основание пластины.
65: И подключить к источнику переменного электрического сигнала, то её изменяющееся магнитное поле вызовет колебания пластины кроме источника электрического сигнала в опыте будет использован асцелограф.
66: Генератор позволяет плавно изменять частоту и амплитуду сигнала.
67: Эти изменения будем регистрировать с помощью астрограмма.
68: Пока сигнал на выходе генератора отсутствует, пластина неподвижна.
69: На экране асцелограф горизонтальная линия.
70: Повернём ручку регулятора.
71: Пластина пришла в движение. Обратите внимание на амплитуду её колебаний, а также на амплитуду асцелограф на экране. Если амплитуду сигнала увеличить, увеличивается и амплитуда колебаний пластины. Заметим, что в отличие
72: От свободных колебаний вынужденные колебания пластины не затухают.
73: Их амплитуда уменьшается только при уменьшении амплитуды внешнего воздействия.
74: Теперь исследуем зависимость амплитуды колебаний, пластины от частоты колебаний действующего на неё сигнала в этом опыте положение регулятора амплитуды сигнала изменяться не будет.
75: Включим приборы.
76: Когда установится их рабочий режим, обратим внимание на амплитуду колебаний пластины и положение лимбо генератора.
77: Станем увеличивать частоту сигнала асцелограф показывает, что амплитуда колебаний не изменяется, но амплитуда колебаний пластины растёт заметим размах её колебаний на частоте около 20.
78: 2 Герц.
79: Продолжим увеличивать частоту сигнала.
80: Амплитуда колебаний пластины стала уменьшаться.
81: Теперь будем уменьшать частоту сигнала.
82: Обратите внимание, при каком значении его частоты размах колебаний пластины снова резко возрастает.
83: При дальнейшем уменьшении частоты амплитуда колебаний пластины тоже убывает.
84: В 1 части опыта получим асцелограф колебаний ветви камертона, кроме камертона, в опыте используется закопчённая пластинка и резиновый ударник.
85: На 1 из ветвей камертона закреплена тонкая пластинка с острым концом.
86: С помощью ударника заставим ветви колебаться и проведём остриём вдоль пластинки, слегка касаясь слоя копоти, на пластинке образовалась асцелограф колебаний ветви камертона.
87: Повторим опыт ещё несколько раз.
88: След на пластинке каждый раз напоминает синусоиду, амплитуда которой постепенно убывает.
89: Теперь получим запись колебаний нитяного маятника телом маятника является стальной цилиндр с отверстием в отверстие запрессована трубка. Вместе с цилиндром используют фломастер фломастер, вкладывают в true.
90: Губку цилиндра.
91: Цилиндр подвешивают с помощью длинных нитей над листом бумаги.
92: Фломастер упирается в его поверхность.
93: Если маятник привести в колебания, фломастер нарисует на неподвижно лежащем листе прямую линию.
94: Теперь повторим опыт, равномерно передвигая бумагу под качающимся маятником.
95: На листе образуется осцилограмма его колебаний.
96: След на бумаге напоминает синусоиду с уменьшающейся амплитудой.
97: На экране действующая модель маятниковых часов.
98: Её главными частями являются зубчатое колесо.
99: Анкер
100: Маятник и груз.
101: Все части закреплены на основании в виде циферблата часов с зубчатым колесом, скреплена стрелка и вал. На валу намотана нить для подвески груза.
102: Пока груз стоит на подставке, стрелка неподвижна, потянув за нить, поднимем груз на некоторую высоту и толкнём маятник.
103: Часы начинают отсчитывать, время, ход часов обеспечивается за счёт энергии поднятого груза.
104: За 1 полное колебание маятника стрелка модели перемещается на 2 деления циферблата.
105: Передача энергии от груза к маятнику происходит благодаря взаимодействию Зубцов колеса с выступами анкера при действии зубца на левый выступ анкера маятник получает толчок влево, при действии на правый выступ вправо.
106: Чтобы понять, как анкер действует на маятник, посмотрим на модель с обратной стороны.
107: С анкером жёстко скреплён 1 конец специальной скобы.
108: Другим концом эта скоба соединена со стержнем маятника.
109: Благодаря этой скобе движения маятника и анкера становятся согласованными.
110: Ход часового механизма будет продолжаться до тех пор, пока груз сможет отдавать ему свою энергию.
111: Как только груз касается подставки, часы останавливаются.
112: Камертонами называют устройства для получения звуков строго определённой частоты. Камертон похож на металлическую вилку, ветви которой выполнены в виде 2 одинаковых параллельных пластин. В середине он имеет выступ на кото.
113: Иногда насаживают рукоятку, чтобы камертон зазвучал, ветви его вилки резким ударом приводят в колебания.
114: Частота звучания камертона зависит от длины его вилки.
115: Чем короче вилка, тем выше частота звучания.
116: Звук камертона можно усилить, если его выступ упереть в стенку деревянного ящика.
117: Сейчас можно заметить, что при контакте выступа с ящиком звук становится громче.
118: Камертоны, предназначенные для демонстрации опытов, также закрепляют на деревянной подставке подставку делают в виде продолговатого ящика.
119: Наиболее громкий звук издаётся в направлении отверстия подставки.
120: Для наблюдения резонанса воспользуемся упругой пластинкой, закреплённой на корпусе электродвигателя.
121: На ротор двигателя насажен диск с эксцентриком.
122: Верхний конец пластинки снабжён белым флажком.
123: Частота вращения ротора регулируется реостатом.
124: Включим электродвигатель.
125: И уменьшим обороты ротора до минимума.
126: Из за эксцентрика, закреплённого на роторе, корпус двигателя вибрирует, но пока частота вибрации намного отличается от собственной частоты колебаний пластины, она остаётся неподвижной.
127: Если частоту вращения ротора увеличивать, наступает момент, когда пластинка начинает колебаться.
128: Амплитуда этих колебаний быстро растёт с Ростом частоты вращения ротора, но при дальнейшем росте частоты вращения ротора амплитуда пластинки, достигнув максимума, начинает убывать.
129: При больших частотах вибрации, колебания пластинки едва заметны.
130: Если частота вибрации убывает, то снова наступает момент резкого возрастания амплитуды, колебаний пластинки.
131: После чего она снова практически замирает.
132: Амплитуда колебаний пластинки достигала максимального значения лишь при определённой частоте вибрации двигателя.
133: Исследуем, как звуковые волны разных частот действуют на камертон, закреплённый на резонаторном ящике в опыте используют генератор сигналов звукового диапазона, частоту его сигналов можно изменять в Широких пределах.
134: Выходные гнезда генератора соединены с динамиком, он будет источником звука.
135: Напротив, динамика находится отверстие ящика камертона о колебаниях вилки камертона будем судить по поведению лёгкого шарика, подвешенного на нити.
136: Включим генератор.
137: Медленно увеличивая частоту колебаний, следим за поведением шарика.
138: При небольших частотах он неподвижен.
139: Наступает момент, когда шарик приходит в движение, он отскакивает все дальше и дальше.
140: Но при дальнейшем росте частоты шарик опять становится неподвижным.
141: С уменьшением частоты вновь наступает момент, когда шарик начинает отскакивать от вилки камертона.
142: Однако с дальнейшим понижением частоты он перестаёт отскакивать.
143: Понаблюдаем на более крупном плане за влиянием частоты сигнала на поведение шарика.
144: Сейчас внизу экрана виден лимп генератора, а над ним шарик, касающийся вилки камертона, увеличиваем частоту.
145: Пока шарик покоится.
146: Заметим частоту, при которой он начинает отскакивать.
147: При дальнейшем увеличении частоты он опять становится неподвижным.
148: Теперь частоту будем уменьшать.
149: Обратите внимание, что шарик снова отскакивает от камертона при том же значении частоты.
150: При дальнейшем понижении частоты сигнала он перестаёт двигаться.
151: Для наблюдения акустического резонанса воспользуемся 2 одинаковыми камертонами оба камертона закреплены на резонаторных ящиках.
152: Отверстия ящиков обращены навстречу друг другу 1 из ветвей левого камертона касается бусинка, подвешенная на длинной нити.
153: С помощью ударника приведём в колебания правый камертон.
154: Бусинка приходит в движение от толчка ветви левого камертона.
155: При возбуждении правого камертона левый также начинает звучать
156: Закрепим на ветвь этого камертона перегрузок и повторим опыт.
157: Теперь бусинка остаётся неподвижной.
158: Удалим перегрузок.
159: Бусинка снова отскакивает от камертона.
160: Движение бусинки говорит о том, что вилка левого камертона тоже начинает колебаться.