در آزمایش "آشنایی با سامانه جرم_فنر" در مورد حرکت هماهنگ ساده(SHM)، محاسبه ثابت فنر، جرم جسم مجهول و دوره تناوب آزمایش هایی انجام دادیم. این آزمایش برای بررسی تخصصی تر سامانه جرم_فنر و مطالعه نمودارهای انرژی طراحی شده است.
کار خود را با آزمایش "آشنایی اولیه" شروع کنید، جرم هایی را از فنر آویزان کرده و به نحوه نوسان آنها نگاه کنید. با استفاده از زمان سنج دوره تناوب سامانه را بدست آورید و طبق رابطه دوره تناوب جرم_فنر، اندازه ثابت فنر یا جرم جسم مجهول را محاسبه کنید.
ثابت فنر و همچنین شتاب گرانش را تغییر دهید، چه تاثیری روی نوسان سیستم می گذارد؟
آزمایش "بردار ها" مانند آزمایش قبل می باشد اما این بار بردارهای سرعت، شتاب و از همه مهم تر بردار نیروهای وارده به جسم را در هر لحظه مشاهده می کنیم. بردار نیروی خالص را با برآیند بردارهای نیروی گرانش و فنر مقایسه کنید.
وارد آزمایش "انرژی" شوید، نوسان سامانه جرم_فنر را دیدگاه انرژی بررسی خواهیم کرد. توجه داشته باشید که در این آزمایش علاوه بر انرژی پتانسیل گرانشی، انرژی پتانسیل کشسانی نیز داریم، در واقع 2 نوع از انرژی پتانسیل را اینجا مطالعه می کنیم.
در این قسمت با خاصیت جدیدی نیز آشنا خواهیم شد: میرایی
میرایی شبیه به اصطکاک عمل کرده و باعث توقف نوسان می شود. روابط مربوط به خاصیت میرایی فراتر از کتاب درسی است اما برای تفریح، تاثیر ثابت فنر و سرعت نوسان جسم را روی میرایی آزمایش کرده و ببینید آیا تاثیری در توقف سریع تر نوسان دارند یا خیر
در آزمایش آخر نیز تمامی 3 آزمایش قبلی یکجا جمع شده و می توانید همه موقعیت ها را در کنار هم امتحان کنید.
- تعیین جرم جسم مجهول در سامانه جرم_فنر
- محاسبه ثابت فنر با استفاده از دوره تناوب
- مقایسه تاثیر جاذبه گرانشی سیارات مختلف روی نوسان سیستم
- مطالعه بردارهای سرعت، شتاب و نیروهای وارده به جسم در حرکت هماهنگ ساده
- بررسی سامانه جرم_فنر از دیدگاه انرژی و مشاهده نمودارهای آن
- درک قانون پایستگی انرژی
- آشنایی با خاصیت میرایی در فنر
- بررسی عوامل موثر بر میرایی بطور تجربی