X
تبلیغات
راز دلها
  • 008162745
  • 008162745
  • 008162745
  • 008162745
  • 008162745
55 44 33 22 11
قانون هوک
قانون هوک

موضوع آزمايش:

تحقيق قانون هوك   

هدف:

تعيين ثابت فنر

مقدمه:

اگر فنري بانيروي مانندfكشيده شده و تغيير طولي برابر xدر آن ايجاد شود فنر نيز متقابلا به عامل تغيير طولش نيروي عكس وارد ميكند كه با فرمول زير بدست ميايدf=kx

كه بهkثابت فنر ميگويند و فرمول بالا به قانون هوك مشهور است در اين آزمايش وزنه اي به جرم معين را به انتهاي فنر آميزان ميكنيم.آنگاه باتوجه به فرمول وزن f=mgوmg=kxپس از اندازه گيري تغير طول فنر xو داشتن مقدار نيرو برحسب تغيير طول فنر ميتوان قانون هوك را تحقيق كرد.

نحوه آزمايش:

ابتدا دستگاه را اماده ميكنيم سپس يكي از فنر هارا به دستگاه اويزان ميكنيم وبعد ارتفاع اوليه را ثبت ميكنيم بعد از ان كفه معين را به فنر آويزان ميكنيم  آنگاه وزنه 100گرمي را ورداشته و روي كفه ميزاريم دراين هنگام ارتفاع ثانويه را ثبت ميكنيم در جدول بعد ارتفاع ثانويه را منهاي ارتفاع اوليه ميكنيم  تا طول بدست آيد درجدول مخصوص مينويسيم  بعد با فرمول

Mg=k∆xثابت فنر را بدست آورده ودر جدول قرار ميدهيم در مرحله دوم وزنه 200گرمي را در داخل كفه گذاشته و ارتفاع ثانويه را بدست مياوريم  و∆xرا حساب ميكنيم وبا فرمول گفته شده ثابت فنر را بدست مياوريم ودر جدول مينويسيم در مرحله سوم وچهارم وزنه هاي 300گرمي و400گرمي رادر كفه  قرار ميدهيم  وارتفاع ثانويه را ثبت ميكنيم و∆xراحساب كرده وبا فرمول Mg=k∆xثابت  فنر را در دو مرحله باقي

 ماده را حساب كرده ودر جدول قرار ميدهيم  بعد از انجام داد چهار مرحله با وزنه هاي 100و200و300و400گرمي ميانگين ثابت kهاي بدست آمده را بدست مياوريم و مينويسيم

 

   رديف

 

xاوليه

 

Xثانويه

 

∆x

 

mg

k

1

 

5/24

 

55

 

5/30

 

100

33/3

2

 

5/24

 

62

 

5/37

 

200

4/5

3

 

5/24

 

70

 

5/45

 

300

66/6

4

 

5/24

 

77

 

5/52

 

400

69/7

4k=3/33+5/4+6/66+7/69  →k=5/77           

فنر دوم:

در آزمايش دوم فنر دومي  را به دستگاه آويزان ميكنيم سپس كفه را به فنر وصل ميكنيم بعد ارتفاع اوليه را بدست مياوريم ومينويسيم در اين هنگام وزنه 200گرمي را به روي كفه ميزاريم  و ارتفاع ثانويه را ثبت ميكنيم ∆xرا حساب كرده ونوشته بعد با فرمول mg=k∆xثابت را بدست مياوريم ومينويسيم

200×10=(64-24/5)kk=5/12                                               

بهم بستن به صورت متوالي :

در ازمايش بعدي كه  به هم بستن فنرها بصورت متوالي  است فنر اول را به دستگاه وصل ميكنيم سپس فنر دوم را به سر فنر اولي وصل ميكنيم بعد كفه را به فنر آؤيزان ميكنيم  بعد ارتفاع اوليه را ثبت ميكنيم سپس وزنه 200گرمي را داخل كفه قرار ميديم  تا ارتفاع ثانويه را بدست آوريم  ∆xرا حساب كرده ودر فرمول قرار داده و ثابت فنر را بدست مياوريم.                  

33/3=200×10=(108-48)kk

دربهم بستن فنر ها به صورت متوالي ثابت كل فنرها شد 69/2

بهم بستن به صورت موازي:

حال آزمايش بهم بستن فنرها بصورت  موازي را انجام ميدهيم كه فنر اول را به دستگاه وصل كرده سپس فنر دومي را نيز به دستگاه وصل ميكنيم انتهاي هردو فنر را به واسطه

  يك چيز معين به هم وصل وبعد كفه را به آن چيز معين آويزان ميكنيم  و ارتفاع اوليه را ثبت كرده وزنه 200گرمي را به داخل كفه ميزاريم  تا رتفاع ثانويه را بدست آوريم ∆xرا حساب كرده  ودر فرمول قرار داده تا ثابت فنر بدست آيد

200×10=(60-24)kk=5/55

در بهم بستن فنر ها بصورت موازي ثابت كل شد 82/10

تعيين زمان تناوب فنرها :

ابتدا فنر را به دستگاه وصل كرده سپس كفه را به انتهاي ان آويزان ميكنيم دراين هنگام يك كرونومتر يا زمانسنج  ديجيتالي آماده ميكنيم  كه هم زمان با رهاكردن كف كفه  دكمه شروع كرونومتر را فشار ميدهيم و تعداد دفعات رفت وبرگشت كفه را ميشماريم تا حدود عدد 10 كه وقتي به 10 رسيد دكمه ايست كرونومتر را فشار ميدهيم تا زمان بايستد.زمان و تعداد رفت وبرگشت را مينويسيم  سپس با اسفاده از فرمول دوره تناوب را بدست مياوريم.

در فنر اول ميشود:T=8.4/10=./84

در فنر  دوم ميشود:T=7.64/10=./76

در حالت متوالي يك فنر ديگر را به انتهاي فنر اول وصل ميكنيم وبعد كفه را به آن وصل ميكنيم همزمان با رها كردن كفه دكمه شروع كرونومتر رافشار ميدهيم تعداد دفعات رفت و برگشت را مشماريم هنگامي كه به 10 رسيد دكمه ايست كرونومتر را ميزنيم تا زمان را بنويسيم وبا فرمول دوراين راهم بدست مياوريم :T=1/18

در حالت موازي دو فنررا به دستگاه وصل مكنيم و انتهاي اين دو فنررا به هم با وسيله معين وصل ميكنيم  وكفه را به وسيله معين آويزان ميكنيم همزمان با

رهاكردن كفه دكمه شروع كرونومتر را ميزنيم وتعداد دفعات رفت وبرگشت كفه را ميشموريم ودر10 دكمه ايست كرونومتر را فشار ميدهيم واز فرمول دوره اين هم بدست مياوريم :T=./59

كه درآخر دوره تناوب كل سري  متوالي  ميشود T=1/6

و دوره تناوب كل سري موازي ميشودT=./39

وسايل مورد نياز:

دستگاه مخصوص .دو فنر متفاوت. كفه.وزنه هاي متفاوت . كرونومتر .



 یکشنبه یکم آبان 1390  20:23  حيدري