«Электрический маятник» Подходящий шарик, подвешенный на нити, колеблется между пластинами заряженного конденсатора. Исследуйте параметры, от которых зависит период колебаний. Параметры установки: R-Шарика 1 см, D-пластин 15 см, U- 5 Кв.
Возникают дополнительные силы. Их влияние зависит от: Возникает индукция Может возникнуть ограничение движения Параметров шарика (массы и R). Структуры поля. Величины поля. Незаряженный шарик колеблется между пластинами заряженного конденсатора и не касается пластин. Заряженный шарик колеблется между пластинами заряженного конденсатора и не касается пластин. Заряженный шарик колеблется между пластинами заряженного конденсатора и касается пластин.
R-радиус шарика, E- напряженность поля Метод изображений F - сила со стороны электрического поля d - расстояние между обкладками l - длина нити x- расстояние между центрами шарика и изображения
Движение шарика в эффективном поле
Где d- расстояние между обкладками, l- длина нити Это отношение мало, поэтому период не оценивали экспериментально x- расстояние между центрами шарика и изображения
В проекции на ось Х имеем: В приближении малых колебаний: d-диаметр шарика u-скорость звука
Начальные условия
Коэффициент восстановления
v 1 cкорость после удара V 2 cкорость до удара Формула получена из соображений
K =0 Период, когда удар абсолютно неупругий
Фазовые плоскости
Потенциал шарика равен потенциалу пластины Заряд шарика теоретически
U напряжение на конденсаторе Известно
Зависимость отношения периодов к отношению расстояний между обкладками Линейный вид d - расстояние измеренное в десятках см d 0 =10 см
Линейный вид:
Сравнение результатов T(d) T(l)
I.Виден теоретический анализ возможных ситуаций движения шарикамежду обкладками заряженного конденсатора, и получены аналитические зависимости, характеризующие это движение. Выводы II. Создана экспериментальная установка, описана методика измерений, выполнены оценки и анализ экспериментальных результатов. III. Проведенный эксперимент довольно хорошо согласуется с теорией
Спасибо за внимание!