- Подробности
- Опубликовано 11.08.2014 05:46
- Просмотров: 3722
2.6.1. Исследование физических моделей
Рассмотрим процесс построения и исследования модели на примере модели математического маятника, которая является идеализацией физического маятника.
Качественная описательная модель. Можно сформулировать следующие основные предположения:
- •подвешенное тело значительно меньше по размеру длины нити, на которой оно подвешено;
- •нить тонкая и нерастяжимая, масса которой пренебрежимо мала по сравнению с массой тела;
- •угол отклонения тела мал (значительно меньше 90°);
- •вязкое трение отсутствует (маятник колеблется в вакууме).
Формальная модель. Для формализации модели используем известные из курса физики формулы. Период Т колебаний математического маятника равен:
Интерактивная компьютерная модель. Модель демонстрирует свободные колебания математического маятника. В полях можно изменять длину нити I, угол ф0 начального отклонения маятника, коэффициент вязкого трения Ь.
2.3. Свободные колебания. Открытая физика,
Модель 2.3. Математический маятник Часть 1 (ЦОР наCD)
Запуск интерактивной модели математического маятника производится щелчком по кнопке Старт.
С помощью анимации показывается движение тела и действующие силы, строятся графики зависимости от времени угловой координаты или скорости, диаграммы потенциальной и кинетической энергий (рис. 2.2).
Это можно увидеть при свободных колебаниях, а также при затухающих колебаниях при наличии вязкого трения.
Обратите внимание, что колебания математического маятника являются гармоническими только при достаточно малых амплитудах.
Задание
для самостоятельного выполнения
2.1. Практическое задание. Провести компьютерный эксперимент с интерактивной физической моделью, размещенной в Интернете.