Metodický list = žák

Co k experimentu potřebujeme:

• senzor pro měření vzdálenosti
• stojan
• jednoduché kyvadlo

Schéma experimentu:

Jak budete postupovat:

• Kyvadlo připevněte na stojan a vedle něj umístěte do dostatečné vzdálenosti senzor pro zjišťování vzdálenosti tak, jak je to znázorněno ve schématu.
• Vychylte kyvadlo z rovnovážné polohy a spusťte měření. Výsledkem měření bude graf závislosti okamžité výchylky na čase.
• V dalším kroku vyměňte původní kyvadlo za kyvadlo s jinou délkou (=kratší, delší) a znovu realizujte měření.
• Nezapomeňte se zapsat, která závislost přísluší kterému kyvadlu.

Zpracování naměřených dat:

• Výstupem vašeho experimentu jsou grafy závislostí výchylek na čase, jejichž analýzou získáte potřebné informace.
• Harmonický pohyb koná kyvadlo když grafem závislosti výchylky na čase je sinusoida.
• Analyzujte získané grafy a zjistěte, zda kyvadlo konalo harmonický pohyb.
• Z grafů zjistěte periody pohybů pro jednotlivé kyvadla.
• Na základě vypočítaných údajů vyslovte závěr, jaká je souvislost mezi délkou kyvadla a periodou jeho pohybu.

Popřemýšlejte nad zadanými otázkami:

• Vysvětlete pojem harmonický kmitavý pohyb.
• Je pohyb použitého kyvadla harmonický? Své tvrzení vysvětlete.
• Jak je možné z grafu závislosti výchylky od času zjistit periodu a frekvenci kmitavého pohybu?
• Jaká je závislost mezi periodou a frekvencí kmitavého pohybu?
• Jaká je souvislost mezi periodou kmitavého pohybu kyvadla a jeho délkou?
• Víte už jako pomůžete starému otci opravit hodiny?

Úkol:

• Jak se změní chod kyvadlových hodin ve srovnání s chladnými zimními dny, když přijdou horké letní dny? Hodiny jsou v místnosti bez tepelné izolace. Kyvadlo hodin je kovové.
• Zachová se doba kmitu kyvadlových hodin, když je přeneseme ze Země na Měsíc?