מודול 03 • מעבדה וירטואלית וביתית•מכניקה קלאסית ותנודות
המטוטלת הפשוטה
חקרו את הקשר בין אורך החוט, תאוצת הכבידה וזמן המחזור של התנודה. גלו מדוע גלילאו גליליי הבחין שזמן התנודה של מטוטלת תלוי אך ורק באורכה ובכוח הכבידה, ולא במסת המשקולת.
סטטוס בטיחות: בטוח לביצוע בבית
נוסחה תאורטית:T = 2π√(L/g)
רמת תיכון: תנועה הרמונית פשוטה (T = 2π√(L/g))
Loading 3D Simulation...
גררו לסיבוב המצלמה • גללו לזום
חישובי פיזיקה בזמן אמת
תיכוןנוסחה תאורטית: T = 2π√(L/g)
θ: +20.0°
זמן מחזור תאורטי (T)
2.457שניות
הזמן הדרוש לתנודה מלאה אחת הלוך ושוב לפי T = 2π√(L/g).
קירוב זוויות קטנות (θ₀ ≤ 20°)
θ₀ = 20° • זווית קטנה (≤ 20°)בפיזיקה תיכונית משתמשים בקירוב sin(θ) ≈ θ (ברדיאנים). תחת קירוב זה, זמן המחזור T = 2π√(L/g) תלוי רק באורך החוט L ובתאוצת הכבידה g, ואינו תלוי בזווית השחרור.
תדירות (f)
0.41 הרץ
מהירות זוויתית (ω)
2.56 רד'/שנ'
מהירות שיא (v_max)
1.33 מ'/שנ'
בקרי סימולציה
1.50 מ'
תבניות מוכנות:
9.81 מ'/שנ²
20°
תבניות מוכנות:
שעון עצר דיגיטלי
מדדו תנודות ידנית כדי להשוות מול התאוריה
ספירה:
זמן שחלף
00:00.00
זמן מחזור מדוד (T_meas)
-- s
Loading graph...
טבלת נתונים
תעדו מספר ניסויים עם אורכי חוט, עוצמות כבידה וזוויות שחרור משתנים. השוו את זמן המחזור התאורטי מול קריאות שעון העצר המדודות.
| ניסוי # | אורך (L) | כבידה (g) | זווית (θ₀) | תאורטי (T) | מדוד (T_meas) | הפרש (ΔT) | % שגיאה | פעולות |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| #1 | 1.00 m | 9.81 m/s² | 20° | 2.006 s | s | ±0.004 s | 0.2% | |
| #2 | 2.00 m | 9.81 m/s² | 20° | 2.837 s | s | ±0.013 s | 0.5% |