I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Khảo sát chu kì dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo. - Khảo sát dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng.
II. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 1. Cổng quang điện 2. Trụ đứng 3. Thanh nhôm 4. Ống nhơm 5. Rịng rọc 6. Lị xo (2 cái - đường kính dây 0,75 mm và 1 mm) 7. Quả nặng 50 g (5 quả) 8. Bi sắt (3 viên - đường kính 15 mm, 20 mm, 25 mm) 9. Dây treo 10. Hộp gỗ 11. Đế 3 chân (dùng chung)
12. Đồng hồ đo thời gian (dùng chung)
III. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
3.1. Thí nghiệm về dao động của con lắc đơn
- Gắn trụ đứng vào đế 3 chân. N ới lỏng ốc vặn để di chuyển hệ rịng rọc lên phía đỉnh trụ đứng sao cho khe giữ dây dọi ngang vạch O của thước. Sử dụng ròng rọc để điều chỉnh độ dài con lắc. Điều chỉnh ốc vặn chân đế để dây rọi thẳng đứng (như hình 4.3.2).
- Chỉnh vị trí khe để đưa quả nặng treo trên dây nằm giữa 2 nhánh của cổng quang điện. Nới lỏng ốc cánh én để chỉnh cần gắn cổng quang điện lệch một góc khoảng 100 so với trụ đứng.
- Điều chỉnh vị trí cổng quang điện sao cho quả nặng phải chắn chùm tia sáng khi cổng
Hình 4.3.1. Bộ TN dao động cơ học 1 7 6 5 4 3 8 2
quang hoạt động.
- Gắn dây nối cổng quang vào ổ A của đồng hồ đo. Chọn Mode T trên đồng hồ và độ chính xác là 1/100 s.
- Bật cơng tắc của máy đo thời gian, đưa con lắc đến vị trí chắn chùm sáng của cổng quang, nhấn nút RESET trên đồng hồ đo thời gian. Buông con lắc và quan sát giá trị chu kì đo được trên đồng hồ.
- Lần lượt thay đổi quả nặng, chiều dài con lắc, biên độ; xác định chu kì dao động con lắc. Nhận xét về kết quả.
- Từ đó rút ra cơng thức:
g l T =2
3.2. Thí nghiệm về dao động của con lắc lò xo
- Treo lò xo vào thanh ngang, treo 02 quả nặng vào lò xo. Chỉnh cổng quang sao cho quả nặng vừa đủ chắn chùm tia (hình 4.3.3).
- Kéo quả nặng xuống phía đáy cổng quang điện rồi bng tay. Xác định chu kì của con lắc thu được trên đồng hồ đo.
- Thêm quả nặng thứ 3 rồi chỉnh cổng quang đến vị trí mới. Tiến hành thí nghiệm tương tự. So sánh kết quả thu được từ 2 lần đo. Nhận xét sự phụ thuộc của chu kì T vào khối lượng m? Từ đó, chứng tỏ: T m.
Chú ý: Phải treo từ 2 quả nặng trở lên khi tiến hành thí nghiệm.
3.3. Thí nghiệm về hiện tượng cộng hưởng
- Bố trí thí nghiệm như hình 4.3.4.
- Tháo thanh ngang dùng để móc lị xo ra và gắn hệ con lắc đơn vào giá.
- Xoay ngang trục treo các con lắc và gắn thanh treo quả nặng vào lỗ trên trục. Gắn quả nặng vào thanh treo để tạo thành một con lắc mới.
- Trượt quả nặng gắn trên thanh treo đến vị trí bằng chiều dài một trong ba con lắc. Cho quả nặng dao động, quan sát và nhận xét hệ con lắc.
- Lần lượt trượt quả nặng đến vị trí có chiều dài bằng con lắc thứ 2, thứ 3 và tiến hành thí nghiệm tương tự. Từ đó rút ra kết luận về hiện tượng cộng hưởng.
IV. BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Tiến hành báo cáo kết quả thí nghiệm theo mẫu, gồm: - Mục đích thí nghiệm
- Dụng cụ thí nghiệm - Cách tiến hành
- Kết quả và xử lý kết quả thí nghiệm - Nhận xét.