......دختری ازآسمان......

......ورود به انتهای بی نهایت....

آزمایش فنرها
ساعت ٦:٤٧ ‎ب.ظ روز پنجشنبه ٩ اسفند ۱۳۸٦   کلمات کلیدی: فنر ،نیروی کشسانی ،قانون هوک ،ضریب ثابت فنر

عنوان آزمایش : آزمایش فنرها

هدف آزمایش : محاسبة ضریب ثابت فنر

وسایل آزمایش : گیره ، پایه ، انواع فنر ، انواع وزنه ، ترازو و یا نیرو سنج ، خط کش

شرح آزمایش : برای محاسبة ضریب ثابت یک فنر باید بتوانیم رابطة ای داشته باشیم که با استفاده از آن رابطه اندازه گیری هایی که داشته ایم مقدار ثابت فنر را بدست آوریم به این منظور اگر فنری به طول L مطابق شکل از گیره و پایه ای آویزان شود و سپس به انتهای فنر وزنه ای به جرم M وصل کنیم در این صورت طول فنر افزایش می یابد و به قرار می رسد . سپس فنر به حالت تعادل می رسد در این حالت تعادل می توان گفت : نیروی وزن وزنه با نیروی کشسانی فنر «نیروی باز دارنده» برابر است که نیروی کشسانی فنر از قانون هوک (FsKx) بدست می آید سپس می توان نوشت :

کشسانی فنر

در این رابطه K ضریب ثابت فنر بوده و یکای آن نیوتن بر فنر است و M جرم جسم بوده و یکای آن Kg است و g شتاب گرانشی زمین بوده و یکای آن بوده و x جابجایی طول فنر و یکای آن متر است . طول اولیه و طول ثانویة فنر هستند . با یکای متر .

ضریب ثابت فنر : به نیروی که بر واحد طول فنر وارد می شود ضریب ثابت فنر گویند .


نیروی کشسانی (بازگرداننده) : نیرویی که در برابر حرکت جسم و تغییر حالت آن مخالفت می کند .

نکتة (1) : در آزمایش جرم بر حسب گرم بدست می آید لذا لازم است این مقدار را تقسیم بر 1000 کنیم تا جرم بر حسب Kg بدست آید .

نکتة (2) : در آزمایش جابجایی طول فنر ها بر حسب cm بدست می آید لذا لازم است مقدار بدست آمده را بر 100 تقسیم کنیم تا بر حسب متر بدست آید (kg,m در دستگاه SI وجود دارد)

 

محاسبة مقدار و خطا : از آنجایی که در آزمایش خطا وجود دارد ممکن است مقدار بدست آمده دقیق نباشد لذا لازم است که آزمایش را چند بار تکرار کنیم و سپس از مقادیر بدست آمده میانگین گیری می کنیم تا مقدار واقعی تری بدست آید و ضمناً نیز بتوانیم خطای آزمایش را نیز بدست آوریم لذا مقادیر بدست آمده را در جدولی همانند جدول زیر ثبت می کنیم

خطای نسبی = مقدار واقعی =

خطای مطلق =

درصدهای آزمایش =

ترازو : وسیله ای است که با آن جرم جسم اندازه گیری می شود و ترازوی موجود در آزمایشگاه به دلیل آن که بین صفر و یک گرم است دارای دقت 2/0 گرم است .

خط کش : وسیله ای است که با آن طول و فاصلة را اندازه گیری می کند و دقت خط کش ها یک میلی متر است اما دقت خط کش پایدار موجود در آزمایشگاه نیم سانتی متر است .

نکته : خطای مطلق کل برابر max مقدار خطاهای یکی یکی مطلق بدست آمده در هر آزمایش است .

خطای نسبی : به نسبت خطای مطلق بر مقدار واقعی بدست آمده خطای نسبی گویند .

درصد خطای آزمایش : به حاصل ضرب خطای نسبی در عدد 100 درصد خطای آزمایش گویند .

رسم نمودار : در روابط چون که مقدار ثابت است پس نسبت دو متغیر m,x نسبت به هم باید مقداری ثابت باشند و طبق نمودار اگر تقاط x,m را بدست آوریم و به هم وصل کنیم خط راستی بدست می آید که از مرکز نمودار می گذرد .