В данной задаче не требуется оценка погрешностей.

Подвесьте цепочку за горизонтальную балку кабинки, так чтобы свисающий участок цепи не касался пола, но был максимальной длины. Дождитесь прекращения колебаний в цепочке или успокойте их самостоятельно. Не сильно ударьте по нижнему концу цепочки в горизонтальном направлении. По цепочке начнет распространяться возмущение. Сначала оно будет двигаться вверх, а после отразится от верхнего конца и будет перемещаться вниз, пока не достигнет нижнего конца (см. рис. 1). После того, как возмущение достигнет нижнего конца цепочки, движение повторится.

Задание

A1 Назовем время движения возмущения вверх-вниз периодом $T$. Исследуйте, меняется ли период движения при повторном движении. Для этого измерьте время одного периода $t_1$, время двух периодов $t_2$ (то есть суммарное время двух циклов движения), время трех периодов $t_3$ и так далее, то есть зависимость времени движения $t_n$ возмущения от количества совершенных им циклов движения $n$. Обработайте проведенные измерения и сделайте вывод, зависит ли период движения от номера цикла движения.

A S

A2 Измерьте как можно точнее зависимость времени одного цикла движения вверх-вниз от длины подвешенной части цепочки.

A S

A3 Движение возмущения можно описать двумя моделями. В первой модели движение происходит с постоянной скоростью $v$. Во второй модели движение вверх происходит равноускоренно с ускорением $a$, а движение вниз равнозамедленно с тем же по модулю ускорением. (При равноускоренном движении скорость меняется со временем линейно $v=at$.) В этом случае время одного периода движения может быть рассчитано как: \begin{equation} T=2\sqrt{\frac{2l}{a}}. \tag{1}\end{equation}Постройте график исследованной в A2 зависимости в двух наборах координат, отвечающих линейному поведению функции для двух предложенных моделей. Выберите модель, верно описывающую движение возмущения. Если вы выбрали модель движения с постоянной скоростью, то определите скорость движения возмущения $v$. Если вы считаете, что верной является модель равноускоренного движения, определите ускорение движения $a$.

A S

Оборудование

1.  Цепочка
2.  Малярный скотч
3. Секундомер
4. Рулетка