تحقیق در مورد آونگ ساده

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 3 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

آزمایش شماره

عنوان : آونگ ساده

هدف : اندازه گیری – پریود آونگ ساده

تئوری آزمایش :

آونگ ساده دستگاه ایده آل است شامل یک جرم نقطه ای که توسط یک نخ سبک و غیرقابل کشش آویزان شده است هرگاه آونگ ساده را از موضع تعادلی اش به یک طرف بکشیم و سپس رها کنیم آونگ در اثر نیروی گرانی در یک صفحه قائم شروع به نوسان میکند حرکت یک حرکت تناوبی و نوسانی است میخواهیم دوره تناوب آن را پیدا کنیم شکل روبرو آونگی به طول – --به جرم ---- را نشان مبدهد که با امتداد قائم زاویه --- را میسازد نیروی وارد بر ---- عبارتند از --- نیروهای گرانی و --- کشش نخ محورها را کامل بر دایره حرکت و در تعداد شعاع اختیار میکنیم . ---- را به دو مولفه یکی مولفه شعاعی به بزرگی ---- و دیگری مولفه محاسبی به بزرگی ----- تجزیه میکنیم مولفه های شعاعی به شتاب یک نیرو باز گرداننده است که بر – وار میکند و میکوشد آن را به موضع تعادلی برگرداند .

ابعاد گشتاور نیرو با ابعاد نیرو در فاصله یکی است و برابر ---- که همان ابعاد کار است همچنین بزرگی --- رامیتوان به صورت زیر نوشت

که در آنها -----------------در امتداد ----------------عمود بر ------مولفه --- در امتداد عمود بر ----- است

در حالت خاصی که --- مساوی ( 0 یا 180 ) است هیچ مولفه عمودی وجود ندارد (-------- ) در این حالت امتداد نیرو از مبدا میگذرد و بازوی گشتاور ----- نسبت به مبدا نیز صفر است .

یکی از فاکتورهایی که در اینرسی موثر است جرم است اگر – صفر شود گشتاور صفر است سپس دوران نداریم و اگر ---- مساوی ---- شود بیشترین گشتاور را خواهیم داشت . عامل دیگر صفر شدن گشتاور صفر بودن --- است .

روابط سیناتیک فوق برای سرعت و شتاب خطی است

نیروی بازگرداننده برابر است با :

توجه کنید که نیروی بازگرداننده با جابجایی زاویه ای --- متناسب نیست بلکه با ----- متناسب است بنابراین حرکت حاصل یک حرکت هماهنگ ساده نیست اما اگر زاویه --- کوچک باشد ---- تقریبا با --- بر حسب رادیان برابر است . جابجایی در امتداد کمان عبارتست از ---- و برای زاویه ای کوچک میتوان مسیر حرکت را تقریبا خط مستقیم در نظر گرفت در این صورت با فرض ------ داریم :

بنابراین برای جابجایی های کوچک نیروی بازگرداننده با جابجایی متناسب در خلاف جهت آن است این دقیقا شرایط لازم برای حرکت هماهنگ ساده است ثابت (----) نشان دهند --- در رابطه ---- است دوره متناوب یک آونگ ساده هنگامی که دامنه اش کوچک است برابر است با

توجه کنید که دوره تناوب از جرم ذره آویخته مستقل است اگر دامنه نوسان کوچک نباشد معادله کلی دوره متناوب به صورت زیر است

در اینجا --- جا به جایی زاویه ای بیشتر است و جهت بعدی رفته رفته کوچکتر میشود بنابراین دوره میتوانیم دوره تناوب را با انتخاب تعداد کافی از جمله های سری نامحدود با هر دقتی که بخواهیم محاسبه کینم اگر ----------- یعنی جایجایی زاویه ای کل --- باشد اختلاف دوره تناوب با آنچه که از معادله بدست میاید کمتر از 0.5 درجه است چون دوره تناوت آونگ ساده عملا مستقل از دامنه است از این آونگ میتوان بعنوان یک زمان سنج مفید استفاده کرد با این نیروها برای دامنه نوسان در هر ساعت آونگی برای جبران تلفات اصطعکاک انرژی لازم بطور خودکار یک چرخ دنده تامین میشود .

شرح آزمایش :

پرید آونگ ساده برای سه طول نسخ مختلف محاسبه میکنیم و جواب را نیز از نظر تئوری بدست می آوریم و اختلاف را مقایسه میکنیم البته برای دقت زیاد زمان 20 نوسان را اندازه میگیریم و جوابهایمان را جدول قرار میدهیم .

نتیجه :

آونگ ساده روش مناسبی برای اندازه گیری مقدار --- یعنی شتاب گرانی زمین را نتیجه میدهد و کافی است که ---- و---- را اندازه بگیریم .