آزمایش ملده

موضوع آزمایش: آزمایش ملده

هدف آزمایش: بررسی رابطه بین کشش طناب، طول موج و سرعت انتشار موج.

ابزار و مواد: تایمر تیکنر، طناب، قرقره، وزنه ۵۰ گرمی، منبع تغذیه، ترازو، خط‌کش.

نظریه پایه:

سرعت انتشار موج با معادله بیان می‌شود:

v = λ f

اطلاعات:

v = سرعت انتشار موج

λ = طول موج

f = فرکانس

امواجی که روی ریسمان‌ها یا طناب‌ها منتشر می‌شوند، امواج عرضی هستند . سرعت امواج عرضی روی یک ریسمان را می‌توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:

اطلاعات:

v = سرعت موج روی طناب (متر بر ثانیه)

F = T = نیروی کشش طناب (نیوتن)

μ = جرم واحد طول طناب (کیلوگرم بر متر)

مراحل آزمایش:

۱. جرم طناب را با استفاده از ترازو اندازه‌گیری کنید

جرم طناب = ……….گرم = ……….کیلوگرم

۲. طول طناب را با استفاده از خط کش اندازه بگیرید.

طول طناب (l) = ……….cm = ……….m

۳. چگالی جرم طناب را محاسبه کنید

μ = m / l = ……….kg/m

در جدول داده‌ها، ستون چگالی رشته، ردیف اول را وارد کنید.

۱. تجهیزات آزمایش را همانطور که در تصویر نشان داده شده است، مونتاژ کنید. یک سر طناب به یک وزنه ۱۰۰ گرمی متصل است.

۲. طول طناب را از یک سر گره خورده تا سر گره خورده دیگر اندازه بگیرید.

طول طناب (l) = ……….cm = ……….m

۶. تایمر تیکر را روشن کنید تا یک موج ایستاده روی نخ تشکیل شود. تعداد ضد موج‌ها را بشمارید. تعداد ضد موج‌ها = …………

فرض کنید n معده وجود دارد، پس فاصله بین 1 معده = طول طناب (l) / n = x

فاصله ۱ شکم (x) = ۱/۲ طول موج (۱/۲ λ)

۱ طول موج (λ) = ۲ x = ……….. متر

در جدول داده‌ها، ستون طول موج، ردیف اول را وارد کنید.

۷. فرکانس موج = فرکانس ارتعاش تایمر تیکتر = فرکانس PLN = ۵۰ هرتز

۸. سرعت انتشار موج را محاسبه کنید

v = f λ = ……….. متر بر ثانیه

در جدول داده‌ها، ستون سرعت موج، ردیف اول را وارد کنید.

۹. مرحله ۴ را با استفاده از یک وزنه ۱۰۰ گرمی تکرار کنید.

داده‌ها را در جدول، ردیف دوم وارد کنید.

۹. مرحله ۴ را با استفاده از یک وزنه ۱۰۰ گرمی تکرار کنید.

داده‌ها را در جدول، ردیف سوم وارد کنید.

داده ها:

جرم بار (متر) = 50 گرم = (50/1000) کیلوگرم = (5/100) کیلوگرم = 0,05 کیلوگرم

شتاب گرانش (g) = 10 متر بر ^ثانیه

وزن بار (w) = میلی‌گرم = (0,05 کیلوگرم)(10 متر بر ثانیه ⁾ = 0,5 کیلوگرم متر بر ثانیه ⁼ 0,5 نیوتن

وزن بار (w) = نیروی کششی طناب (F)

نه	نیروی کشش طناب (F)	فرکانس (f)	طول موج ( λ)	چگالی جرم طناب ( μ)	سرعت انتشار موج (v = f λ )
1	0,5 N	50 هرتز
2	1,0 N	50 هرتز
3	1,5 N	50 هرتز

تحلیل داده‌ها:

- چه رابطه‌ای بین کشش طناب و طول موج وجود دارد؟

- چه رابطه‌ای بین کشش طناب و سرعت انتشار موج وجود دارد؟

- چه رابطه‌ای بین طول موج و سرعت موج وجود دارد؟

نتیجه‌گیری:

نتیجه‌گیری خود را بیان کنید.