Определение
Нитяной маятник — это груз, подвешенный на нити, который колеблется около положения равновесия под действием силы тяжести. Если размеры груза малы по сравнению с длиной нити, а нить почти ничего не весит и не растягивается, такой маятник называют математическим.
Попробуй решить
Реши задачу этого типа прямо здесь — проверю сразу и покажу разбор:
- <p>Ученик изучал колебания нитяного маятника. Маятник с нитью длиной 1 м и грузом массой 100 г совершил 30 полных колебаний за 60 с. Маятник с нитью длиной 0,25 м и тем же грузом совершил 60 колебаний за 60 с. Маятник с нитью длиной 1 м и грузом массой 200 г совершил 30 колебаний за 60 с.</p> <p>Из предложенного перечня выберите два утверждения, которые соответствуют результатам этих наблюдений, и запишите их номера.</p> <ol><li>период колебаний маятника зависит от длины нити</li><li>период колебаний маятника увеличивается при увеличении массы груза</li><li>период колебаний маятника не зависит от массы груза</li><li>период колебаний маятника зависит от амплитуды колебаний</li><li>период колебаний маятника не зависит от длины нити</li></ol> <p>Цифры в ответе можно записывать в любом порядке.</p>
- <p>Груз нитяного маятника заменили на груз вдвое большей массы того же размера; длина нити прежняя.</p> <p>Как в результате изменятся следующие величины?</p> <p>А) частота колебаний маятника<br>Б) период колебаний маятника</p> <p>Для каждой величины определите характер изменения:</p> <ol><li>увеличится</li><li>уменьшится</li><li>не изменится</li></ol> <p>Запишите две цифры в порядке А, Б (цифры могут повторяться).</p>
- <p>Ученик изучал колебания нитяного маятника. Маятник с нитью длиной 1 м и грузом массой 100 г совершил 30 полных колебаний за 60 с. Маятник с нитью длиной 0,25 м и тем же грузом совершил 60 колебаний за 60 с. Маятник с нитью длиной 1 м и грузом массой 200 г совершил 30 колебаний за 60 с.</p> <p>Из предложенного перечня выберите два утверждения, которые соответствуют результатам этих наблюдений, и запишите их номера.</p> <ol><li>период колебаний маятника зависит от длины нити</li><li>период колебаний маятника не зависит от длины нити</li><li>период колебаний маятника не зависит от массы груза</li><li>период колебаний маятника зависит от амплитуды колебаний</li><li>период колебаний маятника увеличивается при увеличении массы груза</li></ol> <p>Цифры в ответе можно записывать в любом порядке.</p>
- <p>Ученик изучал колебания нитяного маятника. Маятник с нитью длиной 1 м и грузом массой 100 г совершил 30 полных колебаний за 60 с. Маятник с нитью длиной 0,25 м и тем же грузом совершил 60 колебаний за 60 с. Маятник с нитью длиной 1 м и грузом массой 200 г совершил 30 колебаний за 60 с.</p> <p>Из предложенного перечня выберите два утверждения, которые соответствуют результатам этих наблюдений, и запишите их номера.</p> <ol><li>период колебаний маятника не зависит от длины нити</li><li>период колебаний маятника зависит от амплитуды колебаний</li><li>период колебаний маятника не зависит от массы груза</li><li>период колебаний маятника увеличивается при увеличении массы груза</li><li>период колебаний маятника зависит от длины нити</li></ol> <p>Цифры в ответе можно записывать в любом порядке.</p>
Ключевые признаки
- Период задаёт длина нити — T = 2π · √(l / g), период измеряют в секундах (с): чем длиннее нить, тем медленнее качания; удлинишь нить в 4 раза — период вырастет в 2 раза
- Не зависит от массы груза — на нитях одинаковой длины лёгкий и тяжёлый грузы качаются с одинаковым периодом
- Почти не зависит от размаха — при небольших отклонениях период от амплитуды почти не зависит, поэтому маятником можно отмерять время, как в старинных часах
- Зависит от g — на Луне, где ускорение свободного падения меньше земного, тот же маятник качался бы медленнее; у пружинного маятника такой зависимости нет
Пример
Ученик засекал колебания. Маятник с нитью 1 м и грузом 100 г сделал 30 колебаний за 60 с, значит T = 60 / 30 = 2 с. С нитью 0,25 м и тем же грузом — 60 колебаний за 60 с, T = 1 с. С нитью 1 м и грузом 200 г — снова 30 колебаний за 60 с, T = 2 с. Вывод: период зависит от длины нити, но не от массы груза.
Тема целиком: Механические колебания и звук — теория, разобранные задания и тренажёр.
Не путай: Нитяной маятник и пружинный маятник
У нитяного маятника период зависит от длины нити и не зависит от массы груза. У пружинного всё наоборот: период зависит от массы груза и жёсткости пружины — чем тяжелее груз, тем медленнее колебания; чем жёстче пружина, тем они чаще. Поэтому вывод «период не зависит от массы» верен только для нитяного маятника.
Частые вопросы
Что такое нитяной маятник простыми словами (для 7–9 класса)?
Нитяной маятник — это груз, подвешенный на нити, который колеблется около положения равновесия под действием силы тяжести. Если размеры груза малы по сравнению с длиной нити, а нить почти ничего не весит и не растягивается, такой маятник называют математическим.
Как нитяной маятник выглядит на практике?
Ученик засекал колебания. Маятник с нитью 1 м и грузом 100 г сделал 30 колебаний за 60 с, значит T = 60 / 30 = 2 с. С нитью 0,25 м и тем же грузом — 60 колебаний за 60 с, T = 1 с. С нитью 1 м и грузом 200 г — снова 30 колебаний за 60 с, T = 2 с. Вывод: период зависит от длины нити, но не от массы груза.
В каких заданиях ОГЭ встречается «нитяной маятник»?
Этот термин встречается в заданиях №12, №16 — потренируйся в тренажёре Совелия.