مقاله آزمایش بررسی حرکت مستقیم با شتاب ثابت
| دسته بندی | فیزیک |
| فرمت فایل | docx |
| حجم فایل | 46 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 7 |
آزمایش بررسی حرکت مستقیم با شتاب ثابت
هدف آزمایش
هدف ما در این آزمایش محاسبه حرکت مستقیم باشتاب ثابت است که به صورت زیر است.
_____________________________________________________
تئوری آزمایش
جابه‌جایی
{{|}}
جابه‌جایی به این پرسش که "آیا جسم حرکت کرده است؟" جواب می‌دهد. نماد را یادداشت کنید. این نماد نوعی از نماد "برابری مافوق" (super equals) است که نشان می‌دهد نه تنها جابه‌جایی را برابر میکند بلکه عمدتاً جابه جایی از طریق به طور عملی تعریف می‌شود. ما می‌گوییم که عمل (عملکرد) جابه جایی را تعریف میکند. زیرا عمل یک روش قدم به قدم برای مشخص کردن جابه جایی ارائه می‌دهد یعنی: 1. جایی که جسم در آغاز است را اندازه گیری کنید. 2. جایی که جسم در چند لحظه بعد قرار دارد را اندازه گیری کنید. 3. تفاوت بین ارزش این دو موقعیت را مشخص کنید. از یادداشت اینکه جابه جایی همان مسافت طی شده نیست مطمئن شوید. برای مثال یک بار مسافرت به طور محیط دایره را فرض کنید. اگر شما همان جایی که شروع کرده بودید تمام کنید جابه جایی شما صفر است اگر چه شما مسافتی را به طور آشکار طی کرده اید. در حقیقت جابه جایی میانگین مسافت طی شده است.در مسافرت شما به دور دایره میانگین حرکت شمال و جنوب شما همان میانگین حرکت شرق و غرب شماست. آشکارا ما بعضی از اطلاعات مهم خود را از دست می‌دهیم. راه حل دوباره به دست آوردن این اطلاعات استفاده از فاصله جابه جایی کوچکتر است. برای مثال به جای محاسبه کردن جابه‌جایی شما در طول دایره در یک مرحله طولانی، دایره تقسیم شده به 16 قسمت مساوی را در نظر می‌گیریم. مسافت طی شده در طول هر یک از این بخش‌ها را حساب می‌کنیم و سپس همه نتیجه‌ها را با هم در کنار هم جمع می‌کنیم. اکنون مسافت طی شده شما صفر نیست اما چیزی نزدیک به محیط دایره است. آیا مقدار تقریبی شما به اندازه کافی درست و خوب است؟ سرانجام، آن به سطح دقت شما که در اجرای دقیق نیاز دارید بستگی دارد، اما خوشبختانه شما همیشه می‌توانید از تجزیه‌های خوب و دقیق استفاده کنید. برای مثال ما توانستیم مسافت طی شده شما را به 36 قسمت مساوی برای بهتر شدن نتیجه تقریبی تقسیم کنیم. به سفر شما به دور دایره برمی گردیم. شما می‌دانید که مسافت درست به طور ساده همان محیط دایره است مشکل این است که ما اغلب برای مشخص کردن مسافت درست طی شده با یک محدودیت واقعی (عملی) مواجه می‌شوید. (برای مثال مسیر طی شده تعداد زیادی پیچ و تاب و فراز و نشیب دارد) خوشبختانه ما همیشه می‌توانیم جابه جایی را مشخص کنیم و به وسیله انتخاب دقیق مراحل به اندازه‌های کوچک و از جابه جایی برای به دست آوردن یک مقدار تقریبی درست و خوب برای مسافت طی شده استفاده کنیم. (ریاضیات حساب دیفرانسیل و انتگرال یک روش‌شناسی رسمی فراهم میکند به منظور تخمین رسمی یک "true value" از طریق استفاده پی در پی از مقادیر تقریبی بهتر). در ادامه این بحث من میخواهم Δ را با δ جایگزین کنم برای نشان دادن اینکه مراحل به اندازه کافی کوچک جابه جایی استفاده شده است
مقاله آزمایش بررسی حرکت یکنواخت مستقیم
| دسته بندی | نقشه برداری |
| فرمت فایل | docx |
| حجم فایل | 62 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 6 |
آزمایش بررسی حرکت یکنواخت مستقیم
هدف آزمایش
حرکتی است که متحرک مسافتهای متوالی و مساوی را در زمانهای مساوی ومتوالی طی میکند.
___________________________________________________________
تئوری آزمایش
در بررسی حرکت هر ذره چارچوب مختصاتی در نظر گرفته می‌شود که حرکت نسبت به آن سنجیده می‌شود. در این چارچوب موقعیت هر ذره را با بردار مکان مشخص می‌کنند. بردار مکان ، برداری است که ابتدای آن در مبدا چارچوب و انتهای آن خود ذره است. حال اگر ذره در لحظه t1 در نقطه A1 باشد که بردار مکان آن با r1 مشخص می‌شود، و در لحظه t2 در نقطه A2 با بردار مکان r2 باشد، در این صورت بردار جابجایی ذره (برداری که ابتدای آن نقطه A1 و انتهای آن A2 است) با r∆ مشخص می‌شود.
این بردار تغییر موضع ذره را نشان می‌دهد. اگر بردار جابجایی را بر فاصله زمانی t = t2 _ t1∆ ، که این جابجایی در آن صورت گرفته است تقسیم کنیم، کمیتی حاصل می‌شود که سرعت متوسط نام دارد.
مشخصات سرعت متوسط:
از آنجا که کمیت بردار جابجایی r∆ یک کمیت برداری است، لذا سرعت متوسط نیز کمیتی برداری خواهد بود. یعنی سرعت متوسط علاوه بر بزرگی و مقدار دارای جهت نیز می‌باشد. جهت سرعت متوسط همان جهت بردار جابجایی ( r∆) است. یکای سرعت متوسط به صورت نسبت یکای مسافت بر یکای زمان ، مانند متر بر ثانیه یا کیلومتر بر ساعت بیان می‌شود. از نظر تحلیل ابعادی ، دیمانسیون سرعت متوسط بصورت ML خواهد بود. رابطه r/∆t∆ ، که بصورت اندازه جابجایی کل و زمان سپری شده بوده و هیچگونه اطلاعی درباره چگونگی حرکت بین دو نقطه در اختیار ما قرار نمی‌دهد، سرعت متوسط نامیده می‌شود.
مسیر طی شده بین این دو نقطه می‌تواند منحنی یا خط راست باشد و حرکت می‌تواند یکنواخت ، نامنظم یا هر نوع دیگری باشد. اما با دانستن سرعت متوسط در این مورد هیچ اطلاعی نمی‌توانیم بدست آوریم. دو نقطه اختیاری از مسیر حرکت یک ذره را انتخاب کرده و سرعت متوسط ذره را در این دو نقطه تعیین می‌کنیم. اگر بردار سرعت متوسط از لحاظ بزرگی و جهت در این دو نقطه از مسیر یکسان باشند، می‌توان گفت که ذره با سرعت ثابت یعنی در امتداد یک خط راست (راستای ثابت) و با آهنگ ثابت (بزرگی ثابت) حرکت می‌کنند. به بیان دیگر حرکت مستقیم الخط یکنواخت است.
سرعت متوسط در حرکت یک بعدی با شتاب ثابت :