هدف آزمایش :بررسی رابطه بین ثابت فنرها دربه هم بستن متوالی وموازی
وسایل آزمایش :دو عدد فنر،وزنه،متر،پایه ای که فنر را به آن متصل می کنیم
به هم بستن فنرها:بررسی ضریب سختی فنر ها هدف از این آزمایش است ما می دانیم كه ضریب سختی فنر از رابطهF = - KX به دست می آید كه در این آزمایش چون فنر ها به صورت عمودی مورد استفاده قرار می گیرد F = mg خواهد بود و x مقدار جابه جایی فنر از حالت اولیه به مقداری كه فنر در هنگام وصل كردن وزنه می رسد .در این آزمایش می خواهیم به صورت تجربی و آزمایش كردن سختی فنر هایی راکه به صورت موازی و متوالی بسته شده اند به دست آوریم.
هدف آزمایش :بررسی رابطه بین ثابت فنرها دربه هم بستن متوالی وموازی
وسایل آزمایش :دو عدد فنر،وزنه،متر،پایه ای که فنر را به آن متصل می کنیم
به هم بستن فنرها:بررسی ضریب سختی فنر ها هدف از این آزمایش است ما می دانیم كه ضریب سختی فنر از رابطهF = - KX به دست می آید كه در این آزمایش چون فنر ها به صورت عمودی مورد استفاده قرار می گیرد F = mg خواهد بود و x مقدار جابه جایی فنر از حالت اولیه به مقداری كه فنر در هنگام وصل كردن وزنه می رسد .در این آزمایش می خواهیم به صورت تجربی و آزمایش كردن سختی فنر هایی راکه به صورت موازی و متوالی بسته شده اند به دست آوریم.
(برای فنر های موازی ) K= K1+K2 + K3+……. +Kn
( برای فنرهای متوالی ) K1 +1/K2 +……. +1/Kn = 1/k 1/
برای فنرهای موازی ثابت می کنیم:
F=f1+f2»kx=k1x1+k2x2»k=k1+K2
برای فنرهای متوالی ثابت می کنیم:
F=f1=f2»x=x1+x2»f/k=f1/k1+f2/k2»1/k=1/k1+1/k2
k=k1k2/k1+K2
فنر اول را از محل مورد نظر آویزان می كنیم وزنه 100گرمی را آویزان می كنیم
فنر1 K1=m1g/x1
16.6 = 0.06 ÷ 10×0.1=k1
فنر دوم را از محل مورد نظر آویزان می كنیم وزنه 100گرمی را آویزان می كنیم
فنر2 K2 =m2g/x 2
k2=0.1×10 ÷ 0.04=25
Kt=k1+k2 » kt=41.6
حال دو فنر را به صورت موازی می بندیم.نتایج به دست آمد: ضریب سختی را كه بدست آوردیم و با استفاده از فرمول ضریب سختی برابر می شود
k1+K2+k3+k4+k5+………. +kn
(فنرمتوالی): بار دیگر فنر را به صورت متوالی به هم بستیم و در این حالت ما به صورت تئوری می دانیم كه ضریب سختی كاهش می یابد. فنر اول را از محل مورد نظر آویزان می كنیم وزنه 100گرمی را آویزان می كنیم .
» فنر1 K1=m1g/ x 1
K1=15
فنردوم را از محل مورد نظر آویزان می كنیم وزنه 100گرمی را آویزان می كنیم.
فنر2 K2=m2g/x2
k2 =16.67
Kt=7.9
حال دو فنر را به صورت متوالی می بندیم.نتایج بدست می آید :
k1+1/k2 +1/k3 +1/k4……..1/kn=1/k1/
محاسبه ضریب سختی فنرهای موازی :همانطور که می دانیم؛
است. Kt = k1 + K2 + ... + kn در اتصال موازی فنرها
که این رابطه به صورت زیر به دست می آید: اگر ما 2 فنررا به صورت موازی از یک میله ( گیره ) آویزان کنیم وهمچنین وزنه ای را به انتهای این فنرها وصل کنیم، وزنه باعث کشیده شدن فنرها می شود، بنابراین داریم:
F = F + 1 F2
که در این رابطه1 F و 2 F نیرویی ست که به فنرهای 1 و 2 وارد میشود.
همینطور 1 x و 2 x طول کشیده شدن فنرهای 1 و 2 هستند که رابطه زیر بین آنها برقرار است.
x = x + 1x2
حال با توجه به روابط بالا و رابطه F = kx داریم:
F = F1 + F , 2 x = x +1 x2
F = kx
F1 = k1x =1 k1x , F =2 k2x2=k2x
F = F 1+ F2 , kx = k1x + k2x =>
k = k +1 K2 =>
به این صورت رابطه k=k1+k2 اثبات شد.
اکنون به شرح آزمایش می پردازیم:این آزمایش به دو صورت " تئوری و عملی " انجام می شود، که ما در روش تئوری از وزنه 120 گرمی استفاده می کنیم و در روش عملی از هر 3 وزنه یعنی 120، 150 و 170 گرمی استفاده می کنیم.
ضمناً در روش تئوری پس از بدست آوردن 1k و 2k ما kt را بدست می آوریم؛ اما در روش عملی ما به « مقدار واقعی k ، خطای مطلق کل، خطای نسبی و درصد خطای آزمایش » نیاز داریم که هر کدام را به طور جداگانه در حین انجام آزمایش می نویسیم.{ در آزمایشاتی که انجام می شود طول برحسب متر و جرم برحسب کیلوگرم است. در ضمن 1L طول اولیه فنر و 2 L طول فنر هنگامی که وزنه به آن آویزان می شود، می باشند. }
محاسبه ضریب سختی فنرهای متوالی: اگر ۲ فنر را به یکدیگر وصل کنیم و به گیره اویزان کنیم و وزنه ای به آنها وصل کنیم به خاطر جرم وزنه فنرها به سمت پایین کشیده می شوند و به هر ۲ فنر نیرو وارد می کند که ما ۲فنر به هم متصل را یک فنر در نظر می گیریم و f=kx > x=f/k
چون به هردو فنر یک نیروی برابر وارد می شود داریم f=f1=f2چون فنرها پشت سرهم بسته شدند پس طول کلی آنها برابراست با(طول فنر ۱ + طول فنر ۲ )که اگر آنها را در رابطه جایگذاری کنیم خواهیم داشت: k=k1.k2/k1+k2
ما برای محاسبه ی ضریب سختی فنرهای متوالی از ۲ روش استفاده می کنیم :روش اول : تئوری عملی و روش دوم : تئوری . روش اول : تئوری عملی :۲فنر را به یکدیگر وصل میکنیم که طول اولی را 1L و طول دومی را L2 فرض می کنیم و طول هر دو را X1 در نظر می گیریم و وزنه ای به جرم m را به فنرها می بندیم و به دلیل f=mg فنرها به سمت پایین کشیده می شوند و1x تغییر می کند حال اگر طول فنرها را مجددا اندازه گیری کنیم 2X بدست می آید حال از رابطه ی k = mg/x , ثابت فنرها را محاسبه می کنیم . که x همان( طول فنرها در وضعیت دوم - طول فنر ها در وضعیت اول) می باشد . در این آزمایش X بر حسب متر و m بر حسب کیلو گرم می باشد.آزمایش های تئوری عملی باید در ۳ مرحله و ۳ وزن متفاوت انجام بگیرد تا نتایج بدست امده دقیق تر باشند . k=k1+K2+k3/3 میانگین
روش دوم : تئوری : در این روش فنرها را به طور جداگانه در نظر می گیریم و برای هر کدام ثابت فنر را محاسبه می کنیم .
ثابت فنر برای فنر اول راK1 و ثابت فنر برای فنر دوم را K2 در نظر می گیریم سپس با استفاده از فرمول Kt=k1.k2/k1+k2ثابت کل را محاسبه می کنیم. نتیجه : با مقایسه k بدست آمده در روش عملی و Kt بدست آمده در روش تئوری می توان نتیجه گرفت در محاسبه ثابت فنرهای متوالی از فرمول
Kt=k1.k2….kn/k1+k2+….+kn استفاده کرد.
گزارش کار رابطه بین ثابت فنرها متوالی و موازی (قسمت 2) - چهارشنبه یکم آذر 1391
گزارش کار رابطه بین ثابت فنرها متوالی و موازی (قسمت 1) - چهارشنبه یکم آذر 1391
فرمول نویسی آنلاین - چهارشنبه یکم آذر 1391
شیمی در کلام بزرگان - سه شنبه سی ام آبان 1391
آزمایش مهیج کف سازی - دوشنبه بیست و نهم آبان 1391
روپوش آزمایشگاه - دوشنبه بیست و نهم آبان 1391
طیف نورسنجی جذب و نشر اتمی - یکشنبه بیست و هشتم آبان 1391
گزارش کار اندازه گیری کلر آزاد آب - یکشنبه بیست و هشتم آبان 1391
استاندارد آب - یکشنبه بیست و هشتم آبان 1391
حلالیت چیست؟ - جمعه بیست و ششم آبان 1391
سایت رشته صنایع شیمیایی...
ما را در سایت سایت رشته صنایع شیمیایی دنبال می کنید
برچسب : نویسنده : علیرضا فرزادنیا chemis بازدید : 1967 تاريخ : چهارشنبه 1 آذر 1391 ساعت: 21:55