تبیان، دستیار زندگی

بررسی رابطه فاصله کمان طی شده آونگ و دوره زمانی نوسان

این پروژه قصد دارد قانون طبیعی حرکت آونگی را که گالیله کشف کرده بود را اثبات کند...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

بررسی رابطه فاصله کمان طی شده آونگ و دوره زمانی نوسان

نوع پروژه:  عملی

درجه سختی: متوسط

زمینه: ریاضی و فیزیک

مقطع تحصیلی: راهنمایی

تعداد جلسات: 1 جلسه

بررسی رابطه فاصله کمان طی شده آونگ و دوره زمانی نوسان

 

 شرح یک جمله ای:

این پروژه قصد دارد قانون طبیعی حرکت آونگی را که گالیله کشف کرده بود را اثبات کند

 

خلاصه پروژه :

آونگ وزنه ای آویخته از یک رشته (طناب، سیم یا میله) از یک نقطه ثابت است که برای نوسان ساخته شده است. زمانی که آونگ از وضعیت آویخته و بی حرکت (عمود بر سطح زمین) جا به جا شود، وزنه انرژی پتانسیل یا نهفته می گیرد و زمانی که رها می شود انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی یا انرژی کاری تبدیل می شود.

 

همین که آونگ رها شد با گرانش به سوی زمین کشیده می شود ولی وقتی به سطح عمود بر زمین (شاقول) بر می گردد، متوقف نمی شود. در این نقطه آونگ متحرک گشتاور (یعنی جرم ضربدر سرعت) دارد که باعث می شود نوسان آن با عبور از نقطه شاقول ادامه یابد تا زمانی که نیروی گرانش آن را از حرکت باز ایستاند. سپس آونگ، با عبور از نقطه شاقولی، نوسان می یابد و به سوی نقطه ای که ابتدا از آن نقطه رها شده حرکتش را ادامه می دهد.

 

این تاب خوردن جلو و عقب یک دوره نوسان نامیده می شود. پس یک بار دیگر گرانش اثر خود را ادامه می دهد و آونگ به حرکت نوسانی جلو و عقب خود ادامه می دهد.

 

اگر اصطکاک هوا با آونگ و اصطکاک نقطه ای که آونگ را به نقطه ثابت محکم می کند، صفر باشد، نوسان تا بی نهایت ادامه می یابد.

 

بسیاری از دانشمندان گذشته از جمله لرد کلوین (1824 – 1907)، ژان فوکو (1819 – 1868) و گالیله (1564 – 1642)، برای مطالعه قوانین طبیعی حرکت آونگی وقت صرف کردند. وقتی گالیله در کلیسا نشسته بود این گونه یادداشت کرد که لوستر آویخته بدون توجه به این که آیا در کمان کوچک یا بزرگ نوسان می کند، دوره یکسانی دارد (این خطابه، آن زمان چندان جالب نبود!). این پروژه قصد دارد قانون طبیعی حرکت آونگی را که گالیله کشف کرده بود را اثبات کند.

 

 مهارت های آموزش داده شده در این پروژه :

  • در این پروژه شما روش کار آزمایشگاهی و تفکیک میان پارامترهای ثابت و متغیر را می آموزید .
  • با تکنیک های مشاهده و روش استنتاج آشنا می شوید.
  • آشنایی با روش های مستندسازی

شما عزیزان می توانید برای انجام این پروژه به طرح درس های ذیل مراجعه فرمایید:
بررسی رابطه فاصله کمان طی شده آونگ و دوره زمانی نوسان، جلسه اول

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه : سارا قیصری

تنظیم: نسرین صادقی