Презентация к проектно - исследовательской работе по физике "Математический маятник"

• 1 слайд

  Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение-
  Средняя общеобразовательная школа с.Куприяновка
  Завитинского района Амурской области
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  .
  
  
  
  
  ВЫПОЛНИЛ: Аракчеев Александр
  РУКОВОДИТЕЛЬ: учитель математики и физики Кочергина Наталия Викторовна
  Тема проека: “Математический маятник и его виды. Измерение своего роста с помощью математического маятника.”|
  

• 2 слайд

  Введение
  
  В этом году, изучая тему «Механические колебания», мы рассматривали колебательные движения на примере двух маятников – нитяного и пружинного. Узнали, какими основными физическими величинами характеризуется колебательное движение: периодом, частотой и амплитудой. Формулы периодов были даны без выводов, без объяснений, почему такая зависимость от длины и ускорения свободного падения, например, для нитяного маятника. В связи с этим возникла проблема исследования: экспериментально провести опыты, позволяющие убедиться в справедливости формулы периода нитяного или математического маятника. Отсюда вытекает тема исследования: «Математический маятник и его виды. Измерение своего роста с помощью математического маятника».
  
  

• 3 слайд

  Цель исследования
   Изучить теоретические основы колебательного движения, провести опыты и измерения, выявляющих, от чего и как зависит, период нитяного маятника.
  
  

• 4 слайд

  Задачи исследования
  Изучить учебную литературу о колебаниях.
  Проследить историю маятников.
  Изучить методику проведения экспериментов.
  Провести эксперименты и сделать выводы.
  
  

• 5 слайд

  Этапы исследования:
  
  Изучение и анализ литературы по этой теме.
  Проведение экспериментов.
  Систематизация работы
  Подбор наглядного материала. Написание работы.
  
  

• 6 слайд

  ГИПОТЕЗА
  Если провести эксперименты с математическим маятником, возможно ли определить собственный рост?
  

• 7 слайд

  Объект исследования:
  Математический маятник
  

• 8 слайд

  Галилео Галилей
  (1564-1642)
  
  Великий итальянский ученый – один из создателей точного естествознания.
  Родился в городе Пизе. Учился сначала в монастырской школе, а затем в университете. Уже в студенческие годы Галилей увлекся изучением колебаний. Он обнаружил, что колебания маятника не зависят от его массы, а определяются длиной подвеса.
  

• 9 слайд

  Сохранилось предание о том, как молодой студент медицинского факультета Галилео Галилей в одно из воскресений 1583 года с интересом следил за качаниями зажженных лампад в церкви. По ударам пульса он определил время, необходимое для полного размаха лампад. С этого времени медицину пришлось ему оставить и сосредоточиться на физике.
  Здание Пизанского университета
  

• 10 слайд

  Гюйгенс Христиан (1629 – 1695)
  Формула периода колебаний математического маятника впервые была получена на опыте голландским ученым Х. Гюйгенсом, современником И. Ньютона.
  
  

• 11 слайд

  В 1656 году в возрасте 27 лет Гюйгенсом были сконструированы первые маятниковые часы со спусковым механизмом. Создание часов, измеряющих время с невиданной точностью, имело далеко идущие последствия для развития физического эксперимента и практической деятельности человека. До этого, время измеряли по истечению воды, горению факела или свечи.
  

• 12 слайд

  Математический маятник
  Колебательную систему образуют: нить с прикрепленным телом и Земля
  
  Причины колебаний математического маятника:
  1. Действие на маятник силы тяжести и
  силы натяжения нити
  2. Инертность маятника, благодаря которой он, сохраняя свою скорость, не останавливается в положении равновесия, а смещается дальше.
  

• 13 слайд

  Иллюстрация механических колебаний на примере маятника Фуко
  Маятник Фуко находится в Исаакиевском соборе и о служит для демонстрации вращения Земли вокруг своей оси. Вначале опыт был выполнен в узком кругу, но так заинтересовал Наполеона III, французского императора, что он предложил Фуко повторить его публично в грандиозном масштабе под куполом Пантеона в Париже. Эту публичную демонстрацию, устроенную в 1851 году, и принято называть опытом Фуко.
  
  

• 14 слайд

  Исследование 1
  В работе я также решил проверить, как влияет среда на колебания. Измерили время, за которое колебания затухают в воздухе, а затем опустил маятник в воду и снова измерили период его колебаний и время затухания.
  Так как маятник качается в мало сопротивляющейся среде, то, казалось бы, нет причины, которая могла бы заметно изменить скорость его качания. Между тем опыт показывает, что маятник в таких условиях качается медленнее (практически не качается), чем это может быть объяснено сопротивлением среды.
  Это загадочное на первый взгляд явление объясняется выталкивающим действием воды на погруженные в нее тела. Оно как бы уменьшает вес маятника, не изменяя его массы. Значит, маятник в воде находится совершенно в таких же условиях, как бы он был перенесен на другую планету, где ускорение силы тяжести слабее. Отсюда следует, что с уменьшением ускорения силы тяжести время колебания должно уменьшится: маятник будет колебаться медленнее.
  
  

• 15 слайд

  ИССЛЕДОВАНИЕ 2
  Нахождение роста с помощью математического маятника по формуле:
  

• 16 слайд

  
  
  Сначала я отложил свой рост.
  Я подошел к двери, и сделал отметку.
  Затем я отрезал нить такой же длины, что и мой рост, прикрепил к ней грузик и подвесил в дверном проёме.
  
  

• 17 слайд

  Я отсчитал время за 10 колебаний.
  

• 18 слайд

  По формуле я начал производить расчёты, но с первого раза у меня не вышло, т.к. маятник был отклонён на большой угол.
  Но с третьего раза у меня получилось 1,67 м.
  Расчеты верны так, как мой рост 167 см
  

• 19 слайд

  
  ВЫВОДЫ:
  
  С помощью нитяного маятника можно измерить свой рост, но чтобы правильно получились данные, нужно достаточно точно произвести расчёты(период и время) и правильно подставить значения в формулу.
  Период нитяного маятника зависит от длины т.е чем короче нить тем быстрее будет двигаться маятник.
  

• 20 слайд

  Практическое использование колебаний маятника
  Маятники используют для регулировки хода часов, поскольку любой маятник имеет вполне определённый период колебаний.
  Ускорение свободного падения меняется с географической широтой, так как плотность земной коры различна. В районах, где залегают плотные породы, ускорение несколько больше. Прибор с маятником применили для разведки полезных ископаемых. Подсчитав число качаний, можно обнаружить в земных недрах руды или уголь. С помощью математического маятника измерил свой рост.
  

• 21 слайд

  Это интересно…
  О маятнике, его роли и влиянии на жизнь и судьбу человека, писали многие философы и великие ученые: Аристотель, Плутарх, Платон, Сократ, Архимед.
  
  С помощью маятника однажды удалось отыскать пропавшего ребенка. Это произошло в 1934 году. Малыша на глазах у многих свидетелей унес орел.
  
  После того как полицией были предприняты безуспешные попытки отыскать его, было решено прибегнуть к помощи маятника, который стали раскачивать над картой, и в том месте, где амплитуда его колебаний достигла максимальной силы, было решено искать ребенка. К удивлению многих, именно там и оказался пропавший мальчик. Эти сенсационные факты были опубликованы в швейцарской газете «Трибюн де Женев».
  
  
  

• 22 слайд

  ЛИТЕРАТУРА
  1.Блудов М.И., Беседы по физике. М.: Просвещение, 2001 г.
  2.Кабардин О.Ф., Факультативный курс физики 8 класс. М.: Просвещение, 2009.
  3.Перельман Я. И., Знаете ли вы физику? Домодедово «ВАП», 2000г.
  4.Перышкин А.В., Физика 9 класс. М.:Дрофа 2014г
  5.Пинский А.А., Физика и астрономия. М.: Просвещение, 2010 г.
  6.Рабиза Ф., Простые опыты. М.: Детская литература 2009 г..
  
  

• 23 слайд

  Спасибо за внимание!