آونگ ساده

آزمایش شماره  4 :  آونگ ساده

 

 آونگ ساده دستگاه ایده‌آلی است، شامل جرم نقطه‌ای که توسط یک نخ سبک و غیر قابل کششآویزان شده است. هر گاه آونگ را از موضع تعادلش به یک طرف بکشیم و سپس رها کنیم،آونگ در اثر نیروی گرانش در یک صفحه قائم شروع به نوسان می‌کند.

دید کلی

حرکت تناوبیو نوسانی یکی از مهمترین انواعحرکتمی‌باشد. اهمیت این حرکت به دلیلکاربرد آن در مطالعهساختار اتمهامی‌باشد. آونگ ساده،یک مثال ساده است که برای توصیف حرکتها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در زندگی روزمرهنمونه‌های زیادی از نوع آونگ ساده وجود دارد. به عنوان مثال ، می‌توان به ساعتهایشماته‌دار قدیمی اشاره کرد که معمولا در بعضی از خانه‌های قدیمی ، هنوز هم مورداستفاده قرار می‌گیرد.

حرکت آونگ ساده

کل سیستم آونگ ساده را که از نخ و جسمی بهجرم m تشکیل شده است، می‌توان به عنوان یکجسم صلب تلقی کرد. جرم را بوسیله نخ از جایی آویزان می‌کنیم، وقتی که جرم m را از حالت قائماندکی منحرف کنیم، جسم در روی قوسی از یک دایره ، به راست و چپ حرکت می‌کند. حرکتآونگ با یک حرکت دایروی در یک صفحه قائم حول محوری که از نقطه آویز آونگ گذشته و برصفحه مذبور عمود است، هم ارز می‌باشد.

محدودیتهای حرکت آونگ ساده

همانطوری که در تعریف آونگ ساده ذکر شد، فرضمی‌کنیم نخ آونگ ساده سبک و غیر قابل کشش است. به گونه‌ای که جرم نخ بسیار ناچیزبوده و لذا حرکت آن مورد توجه قرار نمی‌گیرد و نیز فرض می‌کنیم که در اثنای حرکت ،طول نخ آونگ ثابت باقی می‌ماند، چون در غیر این صورت نمی‌توان کل سیستم آونگ را بهعنوان یک جسم صلب در نظر گرفت.

T = t / n                 g = 4π2 L / T2         π = 3/14

خطای نسبی

خطای مطلق

شتاب گرانش g

دوره نوسان T

تعداد نوسان n

مدت نوسان t

طول آونگ L

زاویه انحراف a

80/0

37/45

14/11

43/1

5

18/7

58 m

30

80/0

21/45

30/11

42/1

5

10/7

58 m

/ 0 نظر / 60 بازدید