Используя инструменты измерения - мерную ленту, секундомер и транспортир, выполните измерения, чтобы определить среднюю

Шаг 1: Подготовка к измерениям

Соберите все необходимые инструменты - мерную ленту, секундомер и транспортир. У вас также должна быть нить, длиной от 30 до 40 см, чтобы подвесить на нее шарик.

Шаг 2: Измерение времени

Возьмите шарик и отведите его в крайнее положение с одной стороны. Позвольте ему свободно раскачиваться, и одновременно запустите секундомер. Запишите время, которое требуется шарику, чтобы вернуться к начальному положению.

Повторите этот шаг несколько раз, чтобы получить несколько измерений времени. Запишите все полученные результаты для последующего расчета.

Шаг 3: Измерение расстояния

Возьмите мерную ленту и измерьте длину нити, на которой подвешен шарик. Запишите это значение для дальнейших расчетов.

Шаг 4: Измерение угла

Возьмите транспортир и измерьте угол между крайними положениями нити шарика. Убедитесь, что угол находится в диапазоне от 20 до 30 градусов. Запишите измеренное значение для последующих расчетов.

Шаг 5: Расчет средней скорости

Средняя скорость движения шарика может быть рассчитана с использованием формулы:

\[v = \sqrt{\frac{g \cdot l}{1 - \cos(\alpha)}}\]

Где:
\(v\) - средняя скорость движения шарика,
\(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с²),
\(l\) - длина нити (измеренная с помощью мерной ленты),
\(\alpha\) - угол раскачивания шарика (измеренный с помощью транспортиров).

Подставьте измеренные значения в данную формулу и выполните необходимые вычисления для получения средней скорости движения шарика. Запишите полученный результат.

Шаг 6: Расчет периода колебаний

Период колебаний шарика может быть рассчитан с использованием формулы:

\[T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}\]

Где:
\(T\) - период колебаний шарика,
\(l\) - длина нити (измеренная с помощью мерной ленты),
\(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с²).

Подставьте измеренное значение длины нити в данную формулу и выполните необходимые вычисления для получения периода колебаний. Запишите полученный результат.

Шаг 7: Ответ

Объедините все полученные результаты в понятный ответ для школьника. Указываете измерения времени, длины нити, угла, а также вычисленные значения средней скорости и периода колебаний.

Например:
Среднее время, которое требуется шарику, чтобы раскачаться и вернуться в исходное положение, составляет: 2 секунды. Длина нити, на которой подвешен шарик, равна 35 см. Угол между крайними положениями нити составляет 25 градусов. Исходя из этих измерений, средняя скорость движения шарика составляет примерно 0.98 м/с, а период колебаний равен примерно 1.05 секунды.

Таким образом, можно сделать вывод, что шарик двигается со средней скоростью примерно 0.98 м/с и колеблется с периодом примерно 1.05 секунды