30.
伽利略在参加比萨教堂活动时,注意到教堂里的一盏悬灯在风的吹动下不停地摆动。对悬灯进行仔细观察研究,发现了单摆的运动规律。小科在该故事的启发下,决定对单摆运动进行研究。他在一条长线的一端系了一个小球做成如图所示的单摆,观察单摆摆动的过程。他发现小球每摆动一个来回所用的时间似乎相同,于是他开始研究在摆动角度α不变的情况下,单摆来回摆动一次所用的时间
t与哪些因素有关,并作出以下几个猜想:
猜想1:单摆来回摆动一次所用的时间(t)可能与小球的质量(m)有关
猜想2:单摆来回摆动一次所用的时间(t)可能与线的长度(L)有关
为了验证猜想,小科准备了细线,秒表和几个质量已知的小球及刻度尺。小科在不同条件下测出小球来回摆动一次所用的时间(t)后,得到表中的一些数据:
序号 | 小球质量m/g | 线的长度L/cm | 来回摆动一次的时间t/s |
① | 30 | 120 | 2.2 |
② | 40 | 120 | 2.2 |
③ | 50 | 120 | 2.2 |
④ | 50 | 90 | 1.9 |
⑤ | 50 | 60 | 1.5 |