1. Исследование движения тела на пружине

    This project has a paid content.
    More information

    Математический маятник вы изучали на уроках. Другая система, которая может колебаться — тело на пружине.

    Get badge for this project.
    3 participants like this project
    Исследование движения тела на пружине

    Пружинный маятник — движущееся по горизонтальной плоскости твёрдое тело, прикреплённое пружиной к стене. Если в системе будут действовать большие силы трения, то тело быстро затормозит и остановится, колебания может и не произойти. Чтобы колебания в системе все же были, нужно, чтобы силы трения были малы и не сильно тормозили груз.

    Если растянуть пружину и отпустить груз, то под действием силы упругости он начнёт перемещаться к положению равновесия с ускорением. Скорость груза будет возрастать от нуля до некоторого максимального значения (вблизи положения равновесия). При приближении к положению равновесия сила упругости уменьшается, так как уменьшается деформация пружины. Так как груз к моменту прохождения положения равновесия набрал скорость, то, несмотря на то, что сила упругости больше не действует на груз, он по инерции продолжает своё движение и теперь сжимает пружину, что приводит к возникновению силы упругости, направленной в обратную сторону, но опять к положению равновесия. По мере того, как груз сжимает пружину, сила упругости растёт и сильнее тормозит движение груза. В конце концов, груз останавливается.

    Поскольку к моменту остановки груза пружина сжата, то она начинает разжиматься и груз вновь начинает движение к точке равновесия.

    В случае, если тело скользит по столу, то сила тяжести, действующая на груз, будет компенсироваться силой реакции стола. Если же мы подвесим тело на пружине, то оно своим весом растянет пружину и положение равновесия будет соответствующим. В остальном на движении груза это не скажется. Необходимо только, чтобы масса пружины была заметно меньше массы груза.

    В ходе проекта посмотрим, от чего зависит период и частота колебаний физического маятника (тела на пружине).

     Go to Investigation page