Методические особенности применения модельного конструктора Живая физика (на примере модели Математический маятник)

Демонстрационная модель предназначена для использования на уроках повторения темы «Механические колебания » на
1 курсе НПО (базовый уровень) параллельно с проведением натурных опытов с нитяным маятником при качественном исследовании периода колебаний.

1. Демонстрации независимости периода колебаний от массы груза и влияние гравитации следует проводить с максимальной длиной нити, и только затем показать зависимость периода от длины нити, постепенно уменьшая длину. Это связано с тем, что при увеличении длины нити ее приходится выпрямлять, и при этом можно случайно отделить диск от троса.
Методические рекомендации:
2. При изменении одного из параметров для достижения большей наглядности новый график следует строить на фоне предыдущего. Для этого в данной модели снят флажок с команды «Автоматическая очистка» в пункте меню «Среда».

3. При построении нескольких графиков в одном окне кнопкой «Изображение» можно изменять цвет линии. Для этого перед нажатием кнопки надо выделить окно графика. Разноцветные графики будут нагляднее, и их легче сравнивать.

4. Максимальная длительность процесса, установленная на графике, достаточна для демонстрации затухания колебаний.

Демонстрация 1. Независимость периода колебаний математического маятника от массы груза.
Записываем график колебаний с исходным грузом, затем с помощью регулятора «Диск 1: масса» меняем значение массы и снова показываем график (другим цветом).
Точка в окне « Диск 1: Х-координата» движется по той же синусоиде.
Очень эффектно выглядит закрашивание линии другим цветом.

Демонстрация 2. Зависимость периода колебаний математического маятника от ускорения свободного падения.
Кнопкой «Гравитация» устанавливаем гравитацию Земли g = 9,81 м/с2.
Записываем график, затем той же кнопкой меняем гравитацию на лунную g = 1,67 м/с2.
Записываем новый график другим цветом.
Сравниваем периоды колебаний по графикам.

Демонстрация 3. Зависимость периода колебаний математического маятника от длины нити.
Записываем график колебаний с исходной длиной, затем с помощью регулятора «Трос 3: длина покоя» уменьшаем длину и снова показываем график (другим цветом).
Сравниваем периоды колебаний по графикам.

Демонстрация 4 проводится на следующем уроке.
Демонстрация 4. Построение графика затухающих колебаний.
Кнопкой «Сопротивление среды» устанавливаем обычное сопротивление, увеличиваем амплитуду колебаний и записываем график.