В этой статье мы попросили мастера ответить на вопрос: «Маятник часов колеблется какое это явление?», а также дать полезные рекомендации для наших читателей. Что из этого получилось, читайте далее.
Колебания – один из самых распространенных процессов в природе и технике.
Колеблются крылья насекомых и птиц в полете, высотные здания и высоковольтные провода под действием ветра, маятник заведенных часов и автомобиль на рессорах во время движения, уровень реки в течение года и температура человеческого тела при болезни.
Звук – это колебания плотности и давления воздуха, радиоволны – периодические изменения напряженностей электрического и магнитного полей, видимый свет – тоже электромагнитные колебания, только с несколько иными длиной волны и частотой.
Землетрясения – колебания почвы, приливы и отливы – изменение уровня морей и океанов, вызываемое притяжением Луны и достигающее в некоторых местностях 18 метров, биение пульса – периодические сокращения сердечной мышцы человека и т.д.
Смена бодрствования и сна, труда и отдыха, зимы и лета. Даже наше каждодневное хождение на работу и возвращение домой попадает под определение колебаний, которые трактуются как процессы, точно или приближенно повторяющиеся через равные промежутки времени.
Колебания бывают механические, электромагнитные, химические, термодинамические и различные другие. Несмотря на такое разнообразие, все они имеют между собой много общего и поэтому описываются одними и теми же уравнениями.
Свободными колебаниями называются колебания, происходящие благодаря начальному запасу энергии, приданному колеблющемуся телу.
Чтобы тело совершало свободные колебания, необходимо вывести его из состояния равновесия.
Специальный раздел физики – теория колебаний – занимается изучением закономерностей этих явлений. Знать их необходимо судо- и самолетостроителям, специалистам промышленности и транспорта, создателям радиотехнической и акустической аппаратуры.
Первыми учеными, изучавшими колебания, были Галилео Галилей (1564. 1642) и Христиан Гюйгенс (1629. 1692). (Полагают, что соотношение между длиной маятника и временем каждого качания открыл Галлилей. Однажды в церкви он наблюдал, как качалась огромная люстра, и засекал время по своему пульсу. Позже он открыл, что время, за которое происходит один взмах, зависит от длины маятника — время наполовину уменьшается, если укоротить маятник на три четверти.).
Гюйгенс изобрел первые часы с маятником (1657) и во втором издании своей монографии «Маятниковые часы» (1673) исследовал ряд проблем, связанных с движением маятника, в частности нашел центр качания физического маятника.
Большой вклад в изучение колебаний внесли многие ученые: английские – У. Томсон (лорд Кельвин) и Дж. Рэлей, русские – А.С. Попов и П.Н. Лебедев и другие.
КОЛЕБАНИЯ НИТЯНОГО МАЯТНИКА
Далее рассматривается действующая модель математического маятника в реальном времени
Красным цветом изображается вектор силы тяжести, синим — силы реакции, желтым — силы сопротивления, бордовым — равнодействующей силы. Для остановки маятника нажать кнопку «Стоп» в окне «Управление» или щелкнуть кнопкой мыши внутри главного окна программы. Для продолжения движения действия повторить.
Дальнейшие колебания нитяного маятника, выведенного из состояния равновесия, происходят
под действием результирующей силы, которая является суммой двух векторов: силы тяжести
и силы упругости.
Результирующая сила в данном случае называется возвращающей силой.
МАЯТНИК ФУКО В ПАРИЖСКОМ ПАНТЕОНЕ
Маятник Фуко служит для демонстрации вращения Земли вокруг своей оси. На длинном тросе подвешен тяжелый шар. Он качается взад-вперед над круглой площадкой с делениями.
Через какое-то время зрителям начинает казаться, что маятник качается уже над другими делениями. Кажется, что маятник повернулся, но это не так. Это повернулся вместе с Землей сам круг!
Для всех факт вращения Земли очевиден хотя бы потому, что день сменяет ночь, то есть за 24 часа совершается один полный оборот планеты вокруг своей оси. Вращение Земли можно доказать многими физическими опытами. Самым знаменитым из них был опыт, проведенный Жаном Бернаром Леоном Фуко в 1851 году в парижском Пантеоне в присутствии императора Наполеона. Под куполом здания физик подвесил металлический шар массой 28 кг на стальной проволоке длиной 67 м. Отличительной особенностью этого маятника было то, что он мог свободно качаться во всех направлениях. Под ним было сделано ограждение с радиусом 6 м, внутри которого насыпали песок, чьей поверхности касалось острие маятника. После того как маятник привели в движение, стало очевидно, что плоскость качания поворачивается относительно пола по часовой стрелке. Это следовало из того, что при каждом следующем качании острие маятника делало отметку на 3 мм дальше предыдущего. Это отклонение и объясняет то, что Земля совершает вращение вокруг своей оси.
В 1887 году принцип действия маятника был продемонстрирован и в и, в Исаакиевском соборе Петербурга. Хотя сегодня увидеть его нельзя, так как теперь он хранится в фонде музея-памятника. Сделано это было для того, чтобы восстановить первоначальную внутреннюю архитектуру собора.
СДЕЛАЙ МОДЕЛЬ МАЯТНИКА ФУКО САМ
Переверни табуретку вверх ножками и положи на концы её ножек (по диагонали) какую-нибудь рейку. А к середине её подвесь небольшой груз (например, гайку)ни нити. Заставь его качаться так, чтобы плоскость качания проходила между ножек табуретки. Теперь медленно поворачивай табуретку вокруг её вертикальной оси. Тебе станет заметно, что маятник качается уже в другом направлении. На самом деле он качается всё также, а изменение произошло из-за поворота самой табуретки, которая в этом опыте играет роль Земли.
Это маятник Максвелла, он позволяет выявить ряд интересных закономерностей движения твердого тела. К диску, насаженному на ось, привязаны нити. Если закрутить нить вокруг оси, диск поднимется. Теперь отпускаем маятник, и он начинает совершать периодическое движение: диск опускается, нить раскручивается. Дойдя до нижней точки, по инерции диск продолжает вращаться, но теперь уже закручивает нить и поднимается вверх.
Обычно крутильный маятник применяется в механических наручных часах. Колесико-балансир под действием пружины вращается то в одну, то в другую сторону. Его равномерные движения обеспечивают точность хода часов.
СДЕЛАЙ КРУТИЛЬНЫЙ МАЯТНИК САМ
Вырежьте из плотного картона небольшой круг диаметром 6 – 8 см. На одной стороне кружка нарисуйте открытую тетрадь, а на другой стороне – цифру «5». С двух сторон круга проделайте иголкой 4 отверстия и вставьте 2 прочные нити. Закрепите их, чтобы они не выскакивали, узелками. Далее стоит лишь закрутить круг на 20 – 30 оборотов и натянуть нити в стороны. В результате вращения вы увидите картинку « 5 в моей тетрадке».
Приятно?
Небольшая капля – лужица ртути, поверхности которой в её центре касается железная проволока – игла, залита слабым водяным раствором соляной кислоты, в котором растворена соль двухромовокислого калия.. ртуть в растворе соляной кислоты получает электрический заряд и поверхностное натяжение на границе cоприкасающихся поверхностей понижается. При соприкосновении иглы с поверхностью ртути заряд уменьшается и, следовательно, меняется поверхностное натяжение. При этом капля обретает более сферическую форму. Макушка капли наползает на иглу, а затем под действием силы тяжести соскакивает с неё. Внешне явление производит впечатление вздрагивания ртути. Этот первый импульс дает толчок колебаниям, капля раскачивается и «сердце» начинает пульсировать. Ртутное «сердце» — не вечный двигатель! Со временем длина иглы уменьшается, и её вновь приходится устанавливать в соприкосновение с поверхностью ртути.
В аэродинамике известно явление, называемое флаттером, — самопроизвольные колебания крыла в полете, приводящее к его поломке и аварии. Для гашения вредных колебаний переднюю кромку каждого крыла стали утяжелять. Природа также выработала средство борьбы с флаттером. У стрекоз, например, на каждом крыле, в вершинной его части, у переднего края имеется темное хитиновое утолщение.
Механические колебания и волны — Класс!ная физика
рассвет, эхо, плывёт бревно, маятник часов колеблется, облака движутся, гроза, летит голубь, сверкает молния, шелестит листва, горит электрическая лампа в 6 явлений( механических, тепловых, звуковых, электрических, световых).
1) механическиие (шар катится, плывет бревно, маятник часов колеблется, облока движутся, летит голубь
2) тепловые ( свинец плавится, холодает, снег тает, вода кипит)
3) световые (сверкает молния, горит электрическая лампа, звезды мерцают, наступает рассвет)
4)электрические (горит электрическая лампа, сверкает молния
5) звуковые (слышны раскаты грома, шелестит листва
встречный поезд? помогитеееее пожалуйста
раскаты грома, снег тает, звёзды мерцают, вода кипит, наступает рассвет, эхо, плывёт бревно, маятник часов колеблется, облака движутся, гроза, летит голубь, сверкает молния. шелестит листва, горит электрическая лампа.
связано? 2.Рассмотри какое-нибудь физическое явление.Можно ли обнаружить в нём черты химических или биологических явлений? 3.Что такое чудо? 4.Какие чудеса подарила людям наука? 5.Какие закономерности в природе тебе приходилось набл.дать? Можешь ли ты доказат,что это именно закономерности? 6.Учитываешь ли ты в своей жизни некоторые из этих закономерностей? Как? СРОЧНО.
соответственно.Найдите плотность вещества ρ, которым нужно заполнить полость шара, чтобы она плавала внутри жидкости
поезда,радуги, дережабля, воздушного шара,йо-йо и юлы
б)футбольный мяч в)карандаш?
6.Какие из перечисленных ниже явлений-физические ,а какие химические:
в)отражение в зеркале предмета
д)намагниченная отвёртка притянула шуруп
е)расчёска.которой причесали волосы,притягивает к себе кусочки бумаги
7.Какие из перечисленных слов обозначают физическое тело.какие вещество,а какие-явления:
Азбука физики
Научные игрушки
Простые опыты
Этюды об ученых
Решение задач
Презентации
Книги по физике
Умные книжки
Есть вопросик?
Его величество.
Музеи науки.
Достижения.
Викторина по физике
Физика в кадре
Учителю
Читатели пишут
Колебания – один из самых распространенных процессов в природе и технике.
Колеблются крылья насекомых и птиц в полете, высотные здания и высоковольтные провода под действием ветра, маятник заведенных часов и автомобиль на рессорах во время движения, уровень реки в течение года и температура человеческого тела при болезни.
Звук – это колебания плотности и давления воздуха, радиоволны – периодические изменения напряженностей электрического и магнитного полей, видимый свет – тоже электромагнитные колебания, только с несколько иными длиной волны и частотой.
Землетрясения – колебания почвы, приливы и отливы – изменение уровня морей и океанов, вызываемое притяжением Луны и достигающее в некоторых местностях 18 метров, биение пульса – периодические сокращения сердечной мышцы человека и т.д.
Смена бодрствования и сна, труда и отдыха, зимы и лета. Даже наше каждодневное хождение на работу и возвращение домой попадает под определение колебаний, которые трактуются как процессы, точно или приближенно повторяющиеся через равные промежутки времени.
Колебания бывают механические, электромагнитные, химические, термодинамические и различные другие. Несмотря на такое разнообразие, все они имеют между собой много общего и поэтому описываются одними и теми же уравнениями.
Свободными колебаниями называются колебания, происходящие благодаря начальному
запасу энергии, приданному колеблющемуся телу.
Чтобы тело совершало свободные колебания, необходимо вывести его из состояния равновесия.
Специальный раздел физики – теория колебаний – занимается изучением закономерностей этих явлений. Знать их необходимо судо- и самолетостроителям, специалистам промышленности и транспорта, создателям радиотехнической и акустической аппаратуры.
Первыми учеными, изучавшими колебания, были Галилео Галилей (1564. 1642) и Христиан Гюйгенс (1629. 1692). (Полагают, что соотношение между длиной маятника и временем каждого качания открыл Галлилей. Однажды в церкви он наблюдал, как качалась огромная люстра, и засекал время по своему пульсу. Позже он открыл, что время, за которое происходит один взмах, зависит от длины маятника — время наполовину уменьшается, если укоротить маятник на три четверти.).
Гюйгенс изобрел первые часы с маятником (1657) и во втором издании своей монографии «Маятниковые часы» (1673) исследовал ряд проблем, связанных с движением маятника, в частности нашел центр качания физического маятника.
Возможно у Вас есть свои мнения на тему «Маятник часов колеблется какое это явление»? Напишите об этом в комментариях.
Загрузка...