گزارش کار آزمایش حرکت دورانی

گزارش کار آزمایش حرکت دورانی – آزمایشگاه فیزیک 1

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

بخش های آزمایش:

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

هدف آزمایش سرعت و شتاب و قانون دوم نیوتن

• آشنایی با جسم صلب و محور دوران و گشتاور ماند
• سنجش سرعت زاویه ای و شتاب زاویه ای در حرکت دورانی شتاب دار

بخشی از مقدمه آزمایش

دینامیک دورانی

وقتی بر یک جسم صلب که می‌تواند حول یک محور ثابت بچرخد گشتاور نیروی معینی اثر کند، جسم شتاب می‌گیرد و سرعت زاویه‌ای آن مرتبا افزایش پیدا می‌کند.

جرم کوچک m را که به سرنخی بسته شده است این جسم در اثر گشتاور نیروی   که بر صفحه عمود است می‌چرخد و بنا به قانون دوم نیوتن   ، با مقایسه این دو رابطه گشتاور ماند جرم  m نسبت به محور دوران بدست می‌آید، نقش گشتاور ماند در حرکت دورانی نظیر نقش m  در حرکت خطی است.

سینماتیک دوران

جسم صلبی را در نظر بگیرید که حول محوری که بر سطح این جسم عمود است، دوران می‌‌کند. برای سادگی فرض می‌‌کنیم که محور دوران ثابت می‌‌باشد.

اگر محل ذره‌ای بر روی جسم در چارچوب مرجع ما معلوم باشد، می‌‌توانیم وضعیت تمامی ‌جسم در حال دوران را در این چارچوب مرجع مشخص کنیم.

لذا برای سینماتیک این مساله ، کافی است که فقط حرکت یک ذره بر روی یک دایره را در نظر بگیریم. اندازه دوران در هر لحظه به وسیله زاویه θ ، زاویه‌ای که موضع زاویه‌ای ذره نسبت به موضع اولیه می‌‌سازد، تعیین می‌‌شود.

لذا اگر جهت دوران پاد ساعتگرد را مثبت اختیار کنیم، در نتیجه θ هنگام دوران پاد ساعتگرد افزایش و هنگام دوران ساعتگرد کاهش پیدا می‌‌کند.

ادامه مطلب در گزارش کار…

روش کار آزمایش 

آزمایش اول

ابتدا دیسک بر روی پایه به گونه ای تنظیم می کنیم که سطح دیسک موازی سطح زمین قرار بگیرد.سپس ریسمان چندین دور به قرقره دیسک پیچیده می شود و از طرف درگیر آن وزنه ای آویزان می شود تا با حرکت دادن کوچکی دیسک شروع به حرکت یکنواخت کند(m^/) که این وزنه برای خنثی کردن اصطکاک می باشد.

حال هر وزنه دیگری که به ریسمان آویزان شود شروع به حرکت شتاب دار می کند. پس با افزودن جرم m به آن و چرخش های q  و اندازه گیری زمان این چرخش در جدول (1) ثبت می شود و این مرحله چندین بار برای چند q مختلف انجام ودر همان جدول یادداشت می شود.

آزمایش دوم

اکنون وزنه ای به ریسمان متصل می کنیم ولی سرباری زیر آن به گونه ای  قرار گرفت که با عبور وزنه از آن وزنه جدید حذف خواهد شد سپس بعد از آن شروع به حرکت یکنواخت می نماید هنگام شروع این حرکت کرنومتر شروع به کار می کند و زمان طی شده تا پایه پایینی حساب می شود و در جدول (2) با توجه به مقدار جابه جایی ثبت می گردد. این مرحله با ثابت قرار دادن سربار و تغییر پایه پایینی تکرار و در همان جدول ثبت می شود.

محاسبات آزمایش

محاسبات در گزارش کار موجود است …

نتیجه گیری آزمایش حرکت دورانی

ادامه در فایل گزارش کار آزمایش است.

خطاهای آزمایش حرکت دورانی

در فایل گزارش کار آزمایش است.