انجمن فیزیک

از ویکی خرد
پرش به: ناوبری، جستجو

موضوع پروژه:آونگ نامیرا

محتویات

اعضای گروه

شکیباسادات تنکابنی پور،صباآقاجانی،صبا ستایشی   

هدف پروژه

نامیرا کردن حرکت آونگ

سوالات وفرضیه ها

سوال(1):آیا طول نخ بر دوره ی نوسان آونگ تاثیری دارد؟ فرضیه:هرچه طول نخ بیشتر باشد،دوره ی نوسان آونگ بیشتر است. سوال(2):آیا جرم گلوله بر دوره ی نوسان تاثیری دارد؟ فرضیه:بله هر چه جرم گلوله بیشتر باشد،سرعت دوره ی نوسان کمتر است. سوال (3):آیا جنس نخ تاثیری بر دوره نوسان دارد؟ فرضیه:خیر جنس نخ هیچ تاثیزی بر دوره نوسان ندارد. سوال(4):آیا شتاب جاذبه بر دوره نوسان تاثیری دارد؟ فرضیه:بله با افزایش شتاب جاذبه دوره نوسان افزایش می یابد.

روش انجام پروژه

ما ابتدا درباره حرکت نوسانی یک آونگ ساده تحقیق کردیم. سپس عوامل موثر بر دوره تناوب آونگ را مورد بررسی قرار دادیم. ما درباره چهار عامل بررسی کردیم. 1- طول نخ : ما چندین آزمایش را با طول نخهای متفاوت انجام دادیم. در این آزمایشات ما با تهیه جدول و استفاده از کرنومتر اثر طول نخ را بر دوره تناوب بررسی کردیم و به این نتیجه رسیدیم که " هرچه طول نخ بیشتر باشد، دوره نوسان نیز بیشتر است." 2- جنس نخ: با آزمایشاتی که انجام دادیم متوجه شدیم که جنس نخ برروی دوره نوسان تاثیر ندارد. 3- جرم گلوله: ما با گلوله هایی با جرم های متفاوت آزمایش انجام دادیم و متوجه شدیم که دوره نوسان به جرم گلوله ارتباطی ندارد.4- ما با نرم افزار Phet آزمایشگاه مجازی ایجاد کریم و در آن شتاب جاذبه را در حالات مختلف عوض کردیم ونتیجه گرفتیم که افزایش شتاب جاذبه موجب کاهش زمان نوسان میشود. آونگ در حالت طبیعی در اثر نیروی اصطکاک از حرکت می ایستد. پس تصمیم گرفتیم حرکت آن را نامیرا سازیم. با ستفاده از آهنربای الکتریکی مقدار انرژی تلف شده در هر نوسان را به آونگ باز گرداندیم. بدین ترتیب که: با پیچیدن سیم مسی دور میخ و وصل کردن دوسر آن به باتری میخ را به آهنربای الکتریکی قوی تبدیل کردیم. سپس با قطع و وصل کردن متناوب جریان باتری از طریق دست، میخ متناوبا" آهنربا می شد. در نهایت، جهت اتوماتیک کردن این قطع و وصل، بجای دست از یک تایمر الکترونیکی قابل تنظیم استفاده کردیم.

یافته ها و نتیجه گیری

ما با چندین بار آزمایش به این نتیجه رسیدیم که طول نخ آونگ و شتاب جاذبه بر دوره تناوب آونگ تاثیر دارد. با افزایش طول نخ دوره تناوب افزایش پیدا میکندوهمچنین هرچه شتاب جاذبه اضافه شود دوره تناوب کوتاهتر میشود. در ضمن جرم گلوله و جنس نخ روی دوره تناوب تاثیری ندارد. ما مشاهده کردیم آونگ پس از مدتی بصورت طبیعی از نوسان باز می ایستد. پس برای اینکه یک آونگ نا میرا داشته باشیم باید در هر دوره تناوب مقداری انرژی به گلوله بدهیم تا حرکت آن در اثر اصطکاک میرا نشود. به عبارت دیگر یک نیروی متناوب باید متناسب با دوره تناوب آونگ به گلوله وارد شود. وبنابراین تصمیم گرفتیم که از یک آهن ربای الکتریکی برای نامیرا کردن نوسان آونگ استفاده کنیم.

معلم راهنما

سرکار خانم پروین



آزمایش ها و وسایل مورد نیاز

وسایل مورد نیاز: 1-آونگ ساده:پایه،میله گیره،نخ،گلوله 2-آونگ نامیرا:پایه،میله گیره،نخ،گلوله،میخ،سیم مسی،چوب،4عددباتری5/1ولت،تایمر الکترونیکی قابل تنظیم،مقداری سیم،چسب چوب،جای باتری،کرنومتر

آزمایش ها: 1-طول نخ:ما در هر آزمایش،طول نخ راتغییر دادیم و با کرنومتر زمان یک نوسان رااندازه گیری کردیم.و اطلاعات را در جدول یادداشت کردیم. برای کاهش خطا و رسیدن به نتیجه ی قاطع تر آزمایش ها را چند بار تکرار کردیم.نتیجه:با افزایش طول نخ دوره ی نوسان افزایش می یابد. 2-جنس نخ:مابرای بررسی تاثیر نخ های متفاوت بردوره ی تناوب آونگ آزمایش های زیادی انجام دادیم وزمان هر دوره نوسان رایادداشت کردیم.نخ هایی که استفاده کردیم:قرقره نایلونی کاموا.بااستفاده از جدول پی بردیم که جنس نخ تاثیری بر دوره ی نوسان آونگ ندارد. 3-جرم گلوله:ما گلوله هایی با جرم های متفاوت را مورد بررسی قرار دادیم و زمان هر دوره نوسان را با کرنومتر اندازه گیری کردیم و بایادداشت همه چیز به آن پی بردیم که جرم گلوله تاثیری بر دوره نوسان ندارد. 4-شتاب جاذبه:برای آزمایش در این باره با مراجعه به نرم افزار phetبه تاثیر شتاب جاذبه بر دوره نوسان پی بردیم:با افزایش شتاب جاذبه،دوره نوسان کاهش می یابد.

نکات قابل توجه:همه ی آزمایش ها تنها یک عامل متغیر دارند.-همه ی آزمایش ها چندین بار تکرار شده اند.

عکس ها،نمودار ها و جدول ها

مراحل کار

1-برسی عوامل موثر بر دوره ی نوسان آونگ 2-ساخت یک آونگ نامیرا و ساخت آهن ربای الکتریکی و نصب تایمر الکترونیکی قابل تنظیم

در حال حاضر

ما مدار را بستیم و پروژه با موفقیت انجام شده وحالا درحال تهیه ی عکس،فیلم،پوسترو پاورپوینت هستیم.

ابزارهای شخصی