جسمی را از فنر آویزان کرده و حرکت دهید؛ در صورت نبود اصطکاک، سیستم حرکات منظم و تکراری انجام می دهد که به این نوع حرکت، حرکت هماهنگ ساده (SHM) می گویند.
از روی این حرکت و برخی قوانین ساده می توان ثابت فنر، جرم جسم، دوره تناوب و فرکانس سامانه جرم_فنر را بدست آورد.
در گام اول وارد آزمایش "کشش" شده و وزنه هایی با جرم های متفاوت از فنرها آویزان کنید، پس از ساکن شدن فنرها میزان کشیدگی هریک را با استفاده از خط کش اندازه گرفته و طبق قانون دوم نیوتن برآیند نیروهای کشسانی فنر و گرانش صفر خواهد بود. به راحتی می توانید با استفاده از این 2 نکته ثابت فنر را بدست آورید.
وارد آزمایش دوم شوید، این بار با استفاده از زمان سنج دوره تناوب سامانه را بدست آورید و طبق رابطه دوره تناوب جرم_فنر، ثابت فنر را محاسبه کنید. پس از محاسبه ثابت فنر، بسامد آن را نیز بدست آورید.
و در آزمایش آخر تمامی عوامل موثر بر دوره تناوب و بسامد فنر را مطالعه کنید. بردار های سرعت و شتاب جسم را در سرعت آهسته مشاهده کرده و سعی کنید این دو را تحلیل کنید.
جرم وزنه را افزایش دهید، چه تاثیری روی دوره تناوب دارد؟ با تغییر ثابت فنر، دوره تناوب فنر افزایش می یابد یا کاهش؟ اگر این آزمایش به جای زمین روی ماه یا سیاره مشتری انجام می شد چه نتایجی به دنبال داشت؟ آیا تغییری روی بسامد سیستم ایجاد می شد؟
پاسخ تمامی سوالات را از طریق آزمایش پیدا کرده و در بخش "پرسش و پاسخ" برای ما ارسال کنید.
توجه: در هر کدام از 3 آزمایش سعی کنید با استفاده از اطلاعات موجود جرم یک وزنه با جرم نامشخص را بدست آورید.
- آشنایی با سامانه جرم و فنر
- بدست آوردن ثابت فنر با استفاده از قانون هوک
- محاسبه ضریب سختی فنر از طریق اندازه گیری دوره تناوب
- مقایسه تاثیر جاذبه گرانشی سیارات مختلف روی نوسان سیستم
- بدست آوردن رابطه بین دوره تناوب، جرم و ثابت فنر بطور تجربی
- مطالعه بردارهای سرعت و شتاب در حرکت هماهنگ ساده
- تعیین جرم مجهول در سامانه جرم_فنر
علی
۲۰ آذر ۱۴۰۲علی کرمی
این شبیه‌ساز ساخته PHET هستش که دانشگاه کلرادو آمریکا طراحی کرده
شبیه‌ساز «حرکت نوسانی ساده» طراحی تیم بیازما هستش که از چندین زبان مختلف در ساخت آن استفاده شده