[مهندسی/آزمایشگاه فیزیک 1/اندازه گیری شتاب ثقل با استفاده از آونگ ساده]

عنوان آزمایش :
اندازه گیری شتاب ثقل با استفاده از آونگ ساده
هدف آزمایش :
تعیین g با استفاده از آونگ ساده
وسایل مورد نیاز :
· آونگ ساده
· تایمر کانتر با دقت s 0.01
· سه پایه چوبی که صفحه آویزان نیز دارد وآونگ از آن جا آویزان است .
تئوری آزمایش :
آونگ ساده عبارت است از نقطه ای مادی است که به انتهای نخ بی وزنی اویخته باشند و بتواند حول محور افقی در یک صفحه قائم نوسان کند در حالی که بتوان از ابعاد گلوله در برابر نخ و و همچنین از وزن نخ در برابر گلوله صرف نظر کرد . می توان ثابت کرد که در نوسانات کم دامنه زمان نوسان تابع دامنه نوسان نبوده بلکه تابع طول آونگ و شتاب ثقل می باشد . هرگاه جرم نقطه ای را از وضیت تعادل به اندازه q منحرف کنیم و سپس رها کنیم , جرم نقطه ای تحت دو نیرو قرار می گیرد :
1) نیروی وزن که جهت آن رو به پایین است و در هر لحظه عمود بر سطح افق می باشد
2) نیروی کشش نخ
نیروی که موجب می شود تا نقطه ای مادی را به حال تعادل برگرداند عبارت است از :
F= - Mg sin q
که همواره مماس بر راستای مسیر حرکت می باشد .علامت منفی بدان جهت است که نیروی برگشتی در خلاف جهت حرکت است . حال با توجه به رابطه بالا داریم :
M (d²x /dt²) = - Mg sin q , if q £ 6 sin q » q M(dx² /dt²) = - Mg q
چون q= x /L است پس با جایگذاری و حل معادله دیفرانسیل فوق می توان نوشت :

فرمت word
Pnu121.Persianblog.ir