آزمایش هایی با آونگ ساده
آونگ ساده عبارت است از يك جرم نقطه اي كه از نخي سبك آويزان است.اگرآونگ را از موضع تعادلش به يك طرف ببريم وسپس رها كنيم، آونگ تحت تاثير نيروي وزن در يك صفحه قائم نوسان خواهد كرد. اين حركت تناوبي ونوساني است. يك نوسان كامل وقتي است كه گلوله از يك وضعيت و دريك جهت دو باره عبور كند. شكل مقابل آونگي به طول l وجرم m را نشان مي دهد كه با خط قائم زاويه θ مي سازد.
نيروهاي وارد بر m عبارتند ازنيروي گرانش mg وكشش نخ T
و رابطه دوره تناوب چرخش آونگ ساده برحسب طول آونگ و شتاب گرانش زمین (g) ، به صورت زیر است:
گلوله را به نخ سبکی می بندیم .نخ آونگ ساده سبک و غير قابل کشش است. به گونه‌ای که جرم نخ بسيار ناچيز بوده و لذا حرکت آن مورد توجه قرار نمی‌گيرد برای اينکه حرکت گلوله بدون سرعت اوليه باشد یک نخ را از يک طرف به وسط گلوله می پيچيم و گره می زنيم و از طرف ديگر آنرا به يک ميله قائمی وصل می کنيم و با سوزاندن نخ در نزديکی گلوله آنرا به حرکت وا می داریم
مر حله اول :چگونگی تعیین دوره تناوب آونگ ساده
گلوله را به حرکت وا می داریم و هربارزمان 10 نوسان کامل را با زمان سنج تعيين کنيم و با تقسيم آن بر 10 دوره تناوب را به دست آوريم
تذکر : باید زاویه انحراف آونگ را کم در نظر بگیریم در غیر این صورت یک آونگ ساده نخواهیم نداشت ! در اين آزمايش تنها دقت در شمارش تناوبها و روشن وخاموش كردن كرنومتر اهميت خاص دارد براي شمارش تعداد تناوبها مي توان اندكي به آن خيره شده تا چشم به حركت تناوبي آن عادت كند سپس شمارش را آغاز مي كنيم
مرحله دوم: تعیین شتاب جاذبه گرانشی به وسیله آونگ ساده
با سه آونگ با طول های متفاوت آزمایش را دنبال می کنیم برای دقت بیشتر شعاع گلوله را بايد به طول نخ اضافه كرد .وسپس زمان تناوب هر سه آونگ را تعیین می کنیم
وجدول زیر را با استفاده از فرمول زیر کامل می کنیم
| g | L | T | **** |
| آونگ۱ | |||
| آونگ۲ | |||
| آونگ۳ |
با میانگین گرفتن از مقدار های بدست آمده g را تعیین می کنیم مقدار g بدست آمده در اين آزمايش اندكي با مقدار واقعي ان اختلاف دارد آن هم بيشتر به علت خطا در اندازه گيري است
مرحله سوم : دوره تناوب آونگ ساده به دامنه بستگی ندارد
آیا می توانید با توجه به شکل زیر آزمایش را طراحی کنید؟؟
موفق باشید
چرا من باید فیزیک بخوانم؟فیزیک به چه دردی می خورد ؟