مقاله فارسی آزمایش های فیزیک

آزمایش 1
هدف آزمایش: آشنایی با وسایل اندازه‌گیری
کولیس مدل ورنیه
دستگاهی است برای اندازه‌گیری قطر داخلی و قطر خارجی و عمق که از شاخک‌های کوتاه برای اندازه‌گیری قطر داخلی و از شاخک‌های بلند برای اندازه‌گیری قطر خارجی و از زائده انتهایی آن برای تعیین عمق استفاده می‌شود. وارون تعداد درجات ورنیه = حساسیت ورنیه
ورنیه
خط کش متحرک کولیس نامش ورنیه است که روی شاخک لغزنده قرار گرفته است و دارای درجه‌بندی مشخصی است و مقدار اندازه‌گیری را تا دهم میلیمتر ممکن می‌سازد. ورنیه از 10 قسمت مساوی تشکیل شده است که باعث تا 1/0 میلیمتر می‌شود. این در حالی است که در بعضی از کولیس‌ها 19 میلیمتر به 20 قسمت و 49 میلیمتر به 50 قسمت تقسیم می‌شود که در آنها اندازه‌گیری 20/1 تا 50/1 میلیمتر انجام می‌شود.
اندازه هر درجه ورنیه
دقت ورنیه
هر گاه صفر ورنیه با صفر خط کش منطبق باشد انتهای تیغه بر انتهای خط کش منطبق می‌شود.
در آزمایشی قطر داخلی یک لوله پلاستیکی برابر mm22 و قطر داخلی آن برابر mm8/24 بود.
ریزسنج (میکرومتر)
دستگاهی است که برای اندازه‌گیری ضخامت ورقه‌ها و قطر سیمهای نازک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
وسایل لازم
کمان، سندان، زبانه، کلاهک و هرزگرد
توصیف شکل ظاهری و نحوه کار ریزسنج
از یک مهره و یک پیچ درست شده که در آن مهره استوانه‌ای شکل قرار داد تو خالی که سطح خارجی آن درجه‌بندی شده است و پیچ آن در داخل کلاهکی قرار دارد که می‌تواند در داخل مهره جابه‌جا شود، کلاهک این پیچ روی سطح خارجی مهره حرکت می‌کند. پیچ هرز گرد با حرکت خود صدایی ایجاد می‌کند و زبانه متحرک جابه‌جا نمی‌شود. پیچ هرز گرد کلاهک را بر روی مهره جابه‌جا می‌کند اگر یک دور بچرخد زبانه متحرک نیم میلیمتر جابه‌جا می‌شود فاصله بین دو دندانه پیچ نیم میلیمتر است.
ریزسنج دارای دو درجه‌بندی است، که یکی روی استوانه داخلی به صورت قائم و دیگری اطراف محیط استوانه خارجی می‌باشد که اولی برای خواندن اعداد
صحیح و دومی برای خواندن اعداد اعشاری می‌باشد. هر درجه‌بندی موجود بر روی کلاهک 01/0 میلیمتر است.

بنابراین ارزش درجات خط کش بر حسب میلی‌متر و کلاهک بر حسب صدم میلی‌متر است.
در آزمایشی ضخامت یک سوطن 82/0 میلی‌متر و ضخامت یک سیم نازک لاکی برابر 13/0 میلی‌متر و ضخامت یک ورق کاغذ برابر 09/0 با استفاده از ریزسنج تخمین زده شد.
آزمایش 2
هدف آزمایش: بستن یک مدار الکتریکی
وسایل آزمایش: آمپرسنج، ولت‌سنج، ترانسفورماتور، سیم و لامپ
در این آزمایش آمپرسنج به طور متوالی و ولت‌سنج به صورت موازی با لامپ قرار می‌گیرند.

محاسبه حساسیت آمپرسنج و ولت‌سنج در رنج‌های مختلف
تعداد کل درجه / حداکثر درجه = حساسیت دستگاه
در رنج 3-0 دقت آن 1/0 آمپر است. 3-0
در رنج 6/0-0 دقت آن 02/0 آمپر است. 6/0-0
در رنج 15-0 دقت آن 5/0 ولت است. 15-0
در رنج 3-0 دقت آن 1/0 ولت است. 3-0
دلیل راست بودن خط نمودار این است که در دمای ثابت اختلاف پتانسیل به شدت جریانی که از آن می‌گذرد مقدار ثابت است.
آزمایش 3
هدف آزمایش: اندازه‌گیری شتاب ثقل زمین (g) به وسیله ماشین آتود
وسایل آزمایش: ماشین آتود، سرباره m و وزنه‌هایی با جرم معین M
ماشین آتود
از یک قرقره، مقداری نخ و دو وزنه به جرم‌های و تشکیل شده است که در آن . با استفاده از قانون دوم نیوتن که است شتاب حرکت وزنه‌ها از رابطه‌های زیر بدست می‌آید:

با استفاده از معادله حرکت و با اندازه‌گیری مسافت و زمان شتاب حرکت وزنه‌ها از رابطه‌ی روبرو بدست می‌آید:
روش آزمایش
دستگاه را آزاد نموده، زمان‌سنج را بکار می‌اندازیم پس از طی زمان x زمان‌سنج را از کار
می‌اندازیم، بدین ترتیب زمان حرکت اندازه‌گیری می‌شود. با اندازه‌گیری شتاب حرکت وزنه‌ها محاسبه می‌شود:
میانگین
خطای مطلق
خطای نسبی

میانگین
خطای مطلق
خطای نسبی
آزمایش 4
هدف آزمایش
اندازه‌گیری شتاب ثقل زمین (g) بوسیله آونگ ساده
وسایل آزمایش: آونگ، وزنه و ریسمان
روش آزمایش
وزینه را به یک سر سیمان متصل می‌کنیم و سر دیگر ریسمان را به جای ثابتی وصل می‌کنیم به‌طوری‌که وزنه به صورت معلق در فضا قرار گیرد آنگاه وزنه را با زاویه‌ای برابر و کمتر از 6 درجه نسبت به خط عمود و نسبت به ریسمان و نوسان درمی‌آوریم (منظور از نوسان، حرکت رفت و برگشتی بر روی خط راست می‌باشد). دوره نوسان (مدت زمان یک رفت و برگشت) آونگ ساده از رابطه‌ی زیر بدست می‌اید:

در این رابطه L طول نخ بر حسب متر است.
هنگامی که گلوله را به نوسان درآوردیم مدت زمان 20 نوسان آن را بوسیله زمان‌سنج محاسبه می‌کنیم، از تقسیم دوره‌ی آونگ و سپس g حساب می‌شود. برای بدست آوردن و ایجاد زاویه 6 درجه طول نخ را cm120 و دامنه نوسان را cm10 در نظر می‌گیریم.

میانگین
میانگین
خطای مطلق
خطای نسبی
خطای نسبی
خطای نسبی
آزمایش 5
هدف آزمایش: اندازه‌گیری ضریب اصطکاک لغزشی
وسایل آزمایش: سطح شیبدار و جسم مکعب‌شکل
بر یک جسم متحرک حداقل 4 نیرو وارد می‌شود: (1) نیروی وزن mg (2) نیروی عمودی تکیه‌گاه N (3) نیروی اصطکاک که به دو عامل ضریب اصطکاک و نیروی عمود بر سطح بستگی دارد. (4) نیروی Transform (حمل و نقل T).
اگر یک جسم را روی یک سطح شیبدار قرار دهیم حداکثر 3 نیرو به آن وارد می‌شود:
1- نیروی وزن 2- نیروی عمود بر سطح 3- نیروی اصطکاک
در لغزش یکنواخت:

جسم مکعب شکل را روی سطح شیبدار قرار داده و زاویه سطح شیبدار را تغییر داده تا این که حرکت یکنواخت رخ دهد. در این صورت ضریب اصطکاک برابر خواهد بود و در مثلث قائم‌الزاویه برابر است با ضلع مقابل بر ضلع مجاور.
روش آزمایش
سطح شیبدار را به یک سطح افقی تبدیل می‌کنیم و از طریق نخ وزنه چوبی را به یک وزنه فلزی می‌آوزیم و شرایط را طوری تغییر می‌دهیم که جسم با سرعت ثابت بر روی سطح افقی بلغزد در این صورت ضریب اصطکاک لغزش برابر است با

خطای نسبی

میانگین
خطای مطلق
خطای نسبی
آزمایش 6
هدف آزمایش: اندازه‌گیری ضریب سخنی فنر k با استفاده از قانون هوک
وسایل آزمایش: فنر، متر و وزنه‌هایی با جرم‌های مختلف
تعریف ثابت فنر k : اندازه سختی یک فنر را که یک عدد مثبت می‌باشد ضریب سختی فنر می‌گویند، یکای ثابت فنر نیوتن بر متر است.
روش آزمایش
با استفاده از قانون هوک که در این رابطه k ثابت فنر و x تغییر طول فنر است.
در این آزمایش ابتدا طول فنر را اندازه می‌گیریم و بعد یک وزنه را به انتهای آن آویزان می‌کنیم و طول فنر را در هر بار اندازه می‌گیریم و در انتها با استفاده از روابط زیر سختی فنر را محاسبه می‌کنیم:

آزمایش 7
هدف آزمایش: اندازه‌گیری عدد ژول j (معادل مکانیکی حرارت)
وسایل آزمایش: سیم، ولت‌سنج، آمپرسنج و گرماسنج
روش آزمایش
250 گرم آب را در مخزن گرماسنج می‌ریزیم و بر اساس شکل آن را به ترانسفورماتور DC وصل می‌کنیم و سپس آمپرسنج را برای اندازه‌گیری آمپر بصورت متوالی در مدار قرار می‌دهیم و ولت‌سنج را به صورت سری یا موازی در دو سر سیم‌های خارجی از ظرف می‌بندیم. دمای اولیه آب درون ظرف را اندازه می‌گیریم و سپس جریان برق را برقرار می‌نماییم و بعد از 5 دقیقه دمای آب را دوباره اندازه می‌گیریم.
گرما نوعی انرژی است که به علت اختلاف دما بین دو جسم مبادله می‌شود.
جرم آب
10 = ارزش آبی ظرف A

انرژی الکتریکی

آزمایش 8
هدف آزمایش: اندازه‌گیری سرعت صوت در محیط
وسایل آزمایش: دیاپازون، لوله آزمایش، بشر و متر
روش آزمایش
مقداری آب را درون بشر می‌ریزیم و لوله 25 سانتی را درون آب قرار می‌دهیم. دیاپازون را در دهانه‌ی لوله به ارتعاش درمی‌آوریم و سپس لوله آزمایش را به صورت آهسته از آب خارج می‌کنیم و در هر کجا که پدیده تشدید رخ دهد در این صورت بسامد صوت حاصل با بسامد دیاپازون برابر است ضمنا طول لوله‌ی خارج از آب را با خط‌کش اندازه‌گیری می‌کنیم
که این مقدار می‌باشد زیرا فاصله گره تا شکم بر حسب طول موج برابر است با .

آزمایش 9
هدف آزمایش
اندازه‌گیری گرمای ویژه گلوله فلزی با استفاده از اصل تعادل گرمایی
وسایل آزمایش
گرماسنج، دماسنج، گلوله فلزی، بشر، سه‌پایه، قوری
روش آزمایش
گلوله فلزی را تا گرم می‌کنیم و در گرماسنج محتوی 200 گرم آب سرد می‌اندازیم و صبر می‌کنیم تا به تعادل برسد، گرمای تعادل را یادداشت می‌کنیم.
اگر از اتلاف انرژی صرف نظر شود مقدار گرمایی که جسم گرما از دست می‌دهد با مقدار گرمایی که جسم سرد می‌گردد یکی است.

فایل : 16 صفحه

فرمت : Word