Муниципальное казенное учреждение «Управление

Муниципальное казенное учреждение
«Управление образования Администрации МО «Баргузинский район»
МБОУ «Баргузинская средняя общеобразовательная школа»
671610, РБ, с .Баргузин, ул.Калинина 51 А; тел.:(30131)41540, 41454; факс (30131)41540
Маятники.
Работу выполнила ученица
8 «а» класса: Соловьева Ирина
Руководитель проекта:
Суровая О.Г., учитель математики
С. Баргузин
2014 год
1
Введение
Галилей (1564—1642) считается основоположником экспериментального
естествознания и современной механики, физики и астрономии. Одним из важных
результатов переворота в методике научно-исследовательской работы, произведенного им
благодаря введению эксперимента и математического исчисления, было установление
точных законов движения тяжелых тел как свободных, так и связанных, в том числе
законов колебания маятника. По свидетельству Вивиани, первого биографа Галилео
Галилея, в 1583 г. 19-летний юноша Галилей, находясь в Пизанском соборе, обратил
внимание на раскачивание люстры. Он заметил, отсчитывая удары пульса, что время
одного колебания люстры остается постоянным, хотя размахи колебаний делаются все
меньше и меньше. Эти наблюдения побудили Галилея приступить к исследованиям.
Меня заинтересовала данная история. Поэтому для своего исследования я выбрала
изучение маятников.
Гипотеза исследования: При фиксированной длине нити число колебаний маятника
зависит от массы и формы маятника.
Цель исследовательской работы: Познакомиться с теорией маятников, исследовать
открытие Галилея при наблюдении им за раскачивающимися люстрами.
Задачи : 1) Определить понятие маятника.
2) Провести исследование колебаний:
а) При фиксированной длине нити изменять массу маятника;
Б) при фиксированной длине нити менять массу и форму маятника;
В) При фиксированной форме и массе маятника изменять длину нити.
3) Изучить применение маятника.
2
1 этап исследования: Определение понятия маятника.
Математический маятник - это материальная точка, подвешенная на тонкой нерастяжимой
и невесомой нити.
Если отклонить маятник от положения равновесия, то сила тяжести и сила
упругости будут направлены под углом. Равнодействующая сила уже не будет равна
нулю. Под воздействием этой силы маятник устремится к положению равновесия, но
по инерции движение продолжится и маятник отклоняется в другую сторону.
Равнодействующая сила его снова возвращает. Далее процесс повторяется.
Период колебаний математического маятника —
наименьший промежуток времени, за
который маятник совершает одно полное колебание (то
есть возвращается в то же состояние, в котором он
находился в первоначальный момент, выбранный
произвольно).
Важно где происходят колебания! На Луне и на Земле один
и тот же математический маятник при одинаковых
начальных условиях колебаться будет по-разному. Так как ускорение свободного
падения на Луне отличается от ускорения свободного падения на Земле.
Пружинный маятник
Это груз, прикрепленный к пружине, массой которой можно пренебречь.
Пока пружина не деформирована, сила упругости на тело не действует. В пружинном
маятнике колебания совершаются под действием силы упругости.
3
2 этап: исследования колебаний маятника.
А) При фиксированной длине нити изменять массу маятника; Подвешаю на нити длинной
5 см. маятник массой 5 грамм, сделанный из пластилина. Для удобства определения
времени колебания буду засекать время, за которое маятник сделает 10 колебаний.
Вывод: Изменяя массу маятника при фиксированной длине нити, количество времени,
затраченного на осуществление 10 колебаний, постоянно
Б) при фиксированной длине нити менять массу и форму маятника;
Изменим форму предыдущих маятников разной массы и измерим время их колебаний.
Вывод: Изменив форму маятника при фиксированной длине нити, время колебаний не
изменилось .
В) При фиксированной форме и массе маятника изменять длину нити. В первом случае я
рассмотрела маятник в форме шара и массой 10 грамм, увеличивая на каждом этапе длину
нити на 5 см.
Во втором случае рассмотрела маятник в виде тора и изменяла только длину нити.
Анализируя все этапы исследования пришла к выводу, что время колебаний
математического маятника зависят только от длины нити. Чем длиннее нить, тем больше
время колебания маятника.
4
3 этап исследования: Применение маятников.
1) Ускорение свободного падения изменяется с географической широтой, поскольку
плотность земной коры по всей планете не одинакова. Там, где залегают породы с
большей плотностью, оно будет несколько выше. Ускорение математического маятника
нередко применяют для геологоразведки. В его помощью ищут различные полезные
ископаемые. Просто подсчитав количество колебаний маятника, можно обнаружить в
недрах Земли каменный уголь или руду. Это связано с тем, что такие ископаемые имеют
плотность и массу больше, чем лежащие под ними рыхлые горные породы.
2) В 1656 году в возрасте 27 лет Гюйгенсом были сконструированы первые маятниковые
часы со спусковым механизмом. Создание часов, измеряющих время с невиданной
точностью, имело далеко идущие последствия для развития физического эксперимента и
практической деятельности человека. До этого, время измеряли по истечению воды,
горению факела или свечи.
3) Математическим маятником пользовались такие выдающиеся ученые, как Сократ,
Аристотель, Платон, Плутарх, Архимед. Многие из них верили в то, что эта механическая
система может влиять на судьбу и жизнь человека. Архимед использовал математический
маятник при своих вычислениях. В наше время многие оккультисты и экстрасенсы
пользуются этой механической системой для осуществления своих пророчеств или поиска
пропавших людей.
Маятник - это так называемый радиэстезический эффект, известный человечеству со
времен VIII века до н.э. Термин
«радиэстезия», в переводе на русский,
означает «ощущение волн, колебаний».
Именно этой цифрой датируются наскальные
рисунки с изображением фигуры человека,
держащего в руках лозу.
Применение маятника для различных целей осуществлялось с древних времен. Им
пользовались в Месопотамии, Вавилоне, Ассирии, Урарту, древнем Риме и Греции. В
истории описан даже такой случай, когда во времена правления римского императора
Валента были арестованы и казнены два греческих мага, которые пытались узнать с
помощью маятника имя приемника императора.
Установив специальную чашу, на которой было выгравировано 24 буквы, маги
использовали кольцо, привязанное к тонкой нити. После заданного вопроса, кольцо
5
останавливалось на одной из букв. Когда кольцо показало поочередно буквы Т.Е.О.Д,
маги поспешили и сделали вывод, что имя будущего императора Теодор. Узнав имя
приемника, Валент приказал казнить и Теодора и магов. Наследником же императора стал
- Теодозий. Магов подвела самоуверенность.
Маятником интересовались многие ученые естественных наук от Аристотеля до
современности. Рисунок маятника изображен на первом издании известного
предсказателя Нострадамуса. Маятник использовали в самых разных ситуациях: для
поиска кладов, воды, утерянных предметов и т. д. Он является универсальным
индикатором и может ответить на многие вопросы.
Применялся он разными слоями населения, начиная от императоров, королей, царей,
жрецов и кончая горнорудными рабочими, для разных целей. Так, известны исторические
факты, когда радиэстезическим методом пользовались царь Соломон, Екатерина II, отец
реформатора католической церкви Мартина Лютера, который был горнорудным рабочим.
Радиэстезическим феноменом интересовались М.Ломоносов, И.-В. Гёте, другие
выдающиеся личности. По высочайшему указанию Екатерины II в герб города
Петрозаводска был введен символ радиэстезии - лоза.
В конце XIX века Р-метод стал использоваться впервые в Германии в диагностических и
лечебных целях. Лучшими диагностами считались врачи, владевшие Р-методом. Этот
метод было предложено ввести в обучение в медицинские институты, но при его
внедрении в практику обучения было обнаружено, что только четвертая часть студентов
может овладеть Р-методом. У остальных маятник или рамка не вращались, что указывало
на отсутствие приема излучений.
Энергетические излучения, исходящие от живых и неживых объектов, можно качественно
определить с помощью таких индикаторов, как маятник и рамка. Речь идет об
информационно-энергетических излучениях, имеющих тот же диапазон частот, что и
астральное тело человека и его подсознание (с энергетической точки зрения, подсознание
входит в состав астрального тела, у них общее биоэнергетическое поле, являющееся
составной частью общего биополя человека). Эти излучения воспринимаются шестым
астральным органом чувств и передаются не сознанию, а подсознанию (так как именно
оно способно воспринять информацию, передаваемую в том же диапазоне частот, в
котором оно работает). Подсознание автоматически (помимо сознания), обработав
информацию, выдает определенные ответы на те или иные установки или вопросы
сознания через движения рук, в которых находится маятник.
6
Заключение
В заключении необходимо сказать что гипотеза, выдвинутая в начале исследования, не
подтвердилась в полно объеме. Время колебания маятника имеет прямую зависимость от
длины нити, на которую он подвешен.
Вздымаясь ввысь, качаются качели,
И впечатленья детские свежи.
Не уж-то никогда вы не хотели
Хоть на мгновенье оторваться от Земли?..
Преодолев земное притяженье.
Достигнув максимального смещенья,
Вернуться вновь в устойчивое положенье,
И по инерции продолжится движенье
И повториться вновь, преодолев сопротивленье.
А по каким законам происходит данное явленье?
И как продолжить наши ощущенья?
Вот в этом разобраться мы должны.
Как же все таки интересно…ведь качели это тоже маятник!!!
7