گزارش کار آزمایش آونگ ساده

گزارش کار آزمایش آونگ ساده

 – آزمایشگاه فیزیک 1

در زیر بخش های مهمی از گزارش کار آزمایشگاه فیزیک ۱ آزمایش آونگ ساده آورده شده است:

بخش های آزمایش:

هدف آزمایش- مقدمه و تئوری – شرح آزمایش – روش کار آزمایش(آزمایش عملی) – محاسبات – نتیجه گیری – خطاهای آزمایش

هدف آزمایش آونگ ساده

محاسبه گرانش زمین از طریق آونگ ساده و آشنایی با قوائد آونگ ساده

بخشی از مقدمه آزمایش

آوَنگ ساده

آوَنگ یا پاندول عبارت است از یک گلوله کوچک به جرم   m، که به انتهای نخی به جرم ناچیز آویزان است و سر دیگر نخ به یک تکیه‌گاه متصل است؛ بطوریکه گلوله می‌تواند به راحتی به اطراف تاب بخورد. اگر گلوله را از حالت قائم اندکی منحرف کنیم بطوریکه دامنه نوسان آونگ کوچک باشد، جسم بر روی قوسی از یک دایره، به راست و چپ حرکت می‌کند. حرکت آونگ با یک حرکت دایروی در یک صفحه قائم حول محوری که از نقطه آویز آونگ گذشته و بر صفحه مزبور عمود است، هم ارز می‌باشد.

مقدار انحراف ماکزیمم از موضع تعادل آونگ، دامنه نوسان نامیده می‌شود. دامنه، ارتباط مستقیمی با میزان زاویه انحراف اولیه که آونگ را به حرکت درمی‌آورد، دارد.

دید کلی

حرکت تناوبی و نوسانی یکی از مهمترین انواع حرکت می‌باشد. اهمیت این حرکت به دلیل کاربرد آن در مطالعه ساختار اتمها می‌باشد. آونگ ساده ، یک مثال  ساده است که برای توصیف حرکتها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در زندگی روزمره نمونه‌های زیادی از نوع آونگ ساده وجود دارد. به عنوان مثال ، می‌توان به ساعتهای شماته‌دار قدیمی اشاره کرد که معمولا در بعضی از خانه‌های قدیمی ، هنوز هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

حرکت آونگ ساده

کل سیستم آونگ ساده را که از نخ و جسمی به جرم m تشکیل شده است، می‌توان به عنوان یک جسم صلب تلقی کرد. جرم را بوسیله نخ از جایی آویزان می‌کنیم، وقتی که جرم mm را از حالت قائم  اندکی منحرف کنیم، جسم در روی قوسی از یک دایره ، به راست و چپ حرکت می‌کند. حرکت آونگ با یک حرکت دایروی در یک صفحه قائم حول محوری که از نقطه آویز آونگ گذشته و بر صفحه مذبور عمود است، هم ارز می‌باشد.

محدودیت های حرکت آونگ ساده

همانطوری که در تعریف آونگ ساده ذکر شد، فرض می‌کنیم نخ آونگ ساده سبک و غیر قابل کشش است. به گونه‌ای که جرم نخ بسیار ناچیز بوده و لذا حرکت آن مورد توجه قرار نمی‌گیرد و نیز فرض می‌کنیم که در اثنای حرکت ، طول نخ آونگ ثابت باقی می‌ماند، چون در غیر این صورت نمی‌توان کل سیستم آونگ را به عنوان یک جسم صلب در نظر گرفت.

ادامه مطلب در گزارش کار…

روش کار آزمایش 

روش کار نمونه1

وسایل مورد نیاز:دستگاه آونگ ساده ، وزنه های 50 و 100 گرمی ، حلقه ، نخ و قلاب

روش کار 

آلف) ابتدا با استفاده از آونگ و براساس جدول داخل جزوه با در نظر گرفتن زاوایای داده شده زاویه انحراف را تنظیم و با طول 60 سانتی متر آونگ را حرکت می دهیم پس از 20 نوسان کامل زمان آن را می گیریم و با استفاده از رابطه زیر زمان تناوب را محاسبه می کنیم.

ب) در این آزمایش با استفاده از طول نخ و زاویه ثابت جنس گلوله و وزن آن را تغییر می دهیم و می­خواهیم بفهمیم که آیا با افزایش وزن گلوله، زمان تناوب نیز تغییر می کند یا نه!

در ابتدا یک وزنه 50 گرمی را به آونگ آویزان کرده و 20 نوسان را با زاویه 6 درجه با تایمر محاسبه می کنیم و زمان را ثبت می کنیم ازمایش را برای گلوله 100 گرمی نیز تکرار می کنیم.

ج) ابتدا یک گلوله فلزی به آونگ متصل می کنیم و طول نخ را ابتدا 60 سانتی متر در نظر می گیریم و آن را رها می کنیم، زمان تعداد 10 نوسان را محاسبه می­کنیم سپس طول نخ را به 50 سانتی متر تغییر می دهیم و دوباره با شرایط یکسان زمان 10 نوسان را محاسبه می کنیم و جدول زیر را کامل می کنیم.

د) در این آزمایش در ابتدا طول نخ را 19.5 سانتی متر در نظر می گیریم و وزنه ای ثابت برای تمامی مراحل قرار می دهیم سپس با زاویه 6 درجه آونگ را حرکت می دهیم زمان تناوب را محاسبه م کنیم . این آزمایش را برای طولهای 30.5 و 39.5 و 50 و 60 سانتی متر با زاویه یکسان و تعداد نوسان یکسان تکرار می کنیم و سپس جدول و نمودار زیر را رسم می کنیم.

روش کار نمونه 2

ابتدا با استفاده از آونگ و براساس جدول داخل جزوه با در نظر گرفتن زاویه 6درجه زاویه انحراف را تنظیم و با طول ثابت آونگ را حرکت می دهیم پس از 20 نوسان کامل زمان آن را می گیریم و با استفاده از رابطه زیر زمان تناوب را محاسبه می کنیم.

ادامه مطلب در گزارش کار…

محاسبات آزمایش 

• محاسبه گرانش
• رسم نمودار
• محاسبه g از طریق نمودار
• محاسبه خطای نسبی

محاسبات در گزارش کار موجود است …

نتیجه گیری آزمایش آونگ ساده

با توجه به محاسبات میزان گرانش برابر …

ادامه در فایل گزارش کار آزمایش است.

خطاهای آزمایش آونگ ساده

در فایل گزارش کار آزمایش است.