Bardzo solidny i masywny statyw z wyposażeniem pozwala na bardzo dokładne badanie ruchu harmonicznego prostego wahadła o dowolnej długości do około 110 cm. Ze względu na wielkość może służyć jako wersja demonstracyjna, jednak dzięki zastosowaniu miernika długości wahadła oraz skali pozwalającej mierzyć wychylenie z położenia równowagi wyśmienicie nadaje się do ilościowych badań zjawiska, dzięki profesjonalnemu zawieszeniu wręcz jako przyrząd do ćwiczenia laboratoryjnego, np. mającego na celu wyznaczenie ziemskiego przyspieszenia grawitacyjnego.
Budowa/Opis techniczny:
Zestaw składa się ze statywu (trójnożna podstawa o średnicy ok. 30 cm, dwa pręty stalowe o średnicy ok. 1,5 cm i długości ok. 60 cm każdy, złożony statyw mierzy 120 cm wysokości), mocowanych do niego akcesoriów (półka z miarką i 3 wgłębieniami na ławeczkę pod zawieszenie wahadła oraz skala wychylenia), ławeczki ze szczeliną dla ostrzowego zawieszenia wahadła oraz 3 kul stalowych o średnicach 22 mm, 30 mm i 32 mm i masach odpowiednio 42 g, 109 g i 133 g. Do zestawu dołączono stalowy pręcik o długości ok. 10 cm ułatwiający skręcenie prętów: ze sobą i z podstawą (w obu prętach znajdują się na wskroś przewiercone otwory na ten pręcik jako rączkę).
Po otwarciu opakowania zestaw należy złożyć, co obejmuje następujące czynności:
1. Wkręcenie w centralny otwór żeliwnej podstawy pręta nagwintowanego z obu stron.
2. Nakręcenie drugiego pręta na pierwszy, w obu przypadkach pomocny będzie dołączony pręcik stalowy.
3. Wsunięcie na gotowy pręt statywu skali wychylenia (ramionami do góry) i dokręcenie skali do pręta w dolnej części statywu.
4. Wsunięcie i przyłapanie śrubą w górnej części statywu półeczki z miarką, trzema wgłębieniami skierowanymi do góry.
5. Umieszczenie w szczelinie ławeczki zawieszenia, trzymanej łbami trzech śrub do góry, ostrza zawieszenia z wahadłem zwisającym swobodnie.
6. Umieszczenie w trzech wgłębieniach półki z miarką ławeczki zawieszenia z wahadłem.
Nieużywane w danej chwili kule są przykręcone do jednej z nóg statywu, z której wystają odpowiednie śrubki w tym właśnie celu, dzięki czemu odłożone kule nie będą toczyć się po stole i przede wszystkim nie ulegną zagubieniu. Mocowanie kuli do żyłki wahadła polega na wkręceniu w kulkę małej śrubki, znajdującej się na końcu żyłki. Długość wahadła można szybko i prosto zmieniać dzięki poluzowaniu nakrętki pod ostrzem zawieszenia, przesunięciu żyłki w odpowiednią stronę i dokręceniu tej nakrętki.
Działanie:
Dzięki temu zestawowi można przeprowadzić zarówno jakościowe jak i ilościowe doświadczenia dotyczące wahadła matematycznego i ruchu harmonicznego prostego.
Zależności dotyczące wahadła które można badać obejmują zależność okresu wahań od masy i rozmiaru ciała drgającego, zależność okresu drgań od długości wahadła (dołączona miarka pozwala szybko zmierzyć aktualną długość żyłki), zależność okresu drgań od amplitudy wahań. Oprócz tego można badać tłumiący drgania wpływ powietrza – dołączona skala pozwala mierzyć malejące amplitudy kolejnych wahnięć; kolejną zależnością będzie zależność wielkości tłumienia od amplitudy drgań albo od wielkości ciała drgającego.
Zestaw ten wzbogacony o bramki fotoelektryczne systemu NeuLog pozwoli zautomatyzować i uczynić pomiary dużo dokładniejszymi (patrz „Produkty powiązane” poniżej).
Przykładowe wykorzystanie pomocne w realizacji podstawy programowej z fizyki:
III etap edukacyjny, punkt 6., podpunkty 1-2). „Uczeń opisuje ruch wahadła matematycznego i ciężarka na sprężynie oraz analizuje przemiany energii w tych ruchach oraz posługuje się pojęciami amplitudy drgań, okresu, częstotliwości do opisu drgań”.
IV etap edukacyjny, wymagania doświadczalne, punkt 2). „Uczeń wykonuje pomiary, opisuje i analizuje wyniki, wykonuje i interpretuje wykresy dotyczące ruchu wahadła (np. wyznacza przyspieszenie ziemskie).
Wygląd produktu na zdjęciu może odbiegać od wyglądu produktu w rzeczywistości.
