وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
از رزونانس استفاده کنید.با استفاده از رزونانس، می توانید کاری کنید که دو پاندول در دایره های مشخصی تاب بخورند.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

پاندول های تشدیدی دوتایی

اهداف

  1. در این درس دانش آموزان پدیده ی تشدید را در آونگ یا یک آزمایش ساده مشاهده نموده و درک می کنند.

وسایل لازم

  1. نوار چسب
  2. نی نوشیدنی
  3. قیچی
  4. چهار سکه
  5. دوگیره کاغذ
  6. طناب ( نازک )
  7. دو مداد

طرح درس

از بچه ها بخواهید تا به صورت انفرادی یا گروهی وسایل لازم را تهیه نموده و آن ها را با توضیحات شما به صورت زیر سرهم  کنند.

 

سرهم کردن

دو مداد را همان طور که در شکل زیر نشان داده شده، در لبه میز چسب بزنید. دو طناب را با طول های مساوی ( 20 یا 30 سانتی متر بهتر است ) ببرید و گیره کاغذ را به انتهای هر کدام گره بزنید. انتهای دیگر طناب ها را به انتهای مدادها گره بزنید و گره ها را طوری تنظیم کنید که دو پاندول با طول یکسان داشته باشید. دو سکه را به گیره های کاغذ بچسبانید. با قیچی نی ها را تا حدود 15 سانتی متر کوتاه کنید. در امتداد نی شکاف های کوچکی بدهید. از برش های نی استفاده کنید تا دو پاندول را به هم وصل کنید ( تصویر را ببینید.)

پاندول های تشدیدی دوتایی

 

انجام آزمایش:

به دانش آموزان بگویید یکی از پاندول ها را به اندازه کمی به طرف خودشان بکشند و رها کنند، توجه بچه ها را به این نکته جلب کنید که پس از چند بار تاب خوردن، پاندول دوم هم شروع به نوسان می کند و  با همان فرکانسی که پاندول اول دارد، به جلو و عقب تاب می خورد. پاندول دوم با هر نوسانی دامنه یا ارتفاع تاب خوردنش را افزایش می دهد. سرانجام پاندول‏ها به طور هماهنگ تاب می خورند. پاندول دوم با رزونانس پاندول اول تاب می خورد.

 

چه اتفاقی می افتد؟

در نهایت علت را برای آن ها توضیح دهید که هر پاندول یک ارتعاش طبیعی دارد که تنها به طول آن بستگی دارد. مثلاً وزنه ای که به طناب 25 سانتی متری بسته شده باشد، یک نوسان کامل به جلو و عقب را در حدود یک ثانیه انجام می دهد. در این آزمایش دو پاندول فرکانس طبیعی دارند مساوی، زیرا شما طول آن ها را مساوی گرفته اید.

 

وقتی اولین پاندول را به نوسان می اندازید، باعث می شود نی متصل به آن با همان فرکانس جلو و عقب برود. هر بار که پاندول اول یک سیکل را کامل می کند، نی به پاندول دوم یک تکان کوچک می دهد مثل وقتی که بچه ای سوار تاب است و مادر او را کمی هل می دهد. زیرا نی با همان ریتم فرکانس طبیعی پاندول دوم این فشار را وارد می کند. وزنه به تدریج با هر فشاری بالاتر و بالاتر می رود.

 

توسعه

برای کاربردی کردن موضوع مثال زیر را مطرح کنید:

گاهی اوقات که با ماشین پشت چراغ قرمز ایستاده اید، ممکن است صدای پانل در ماشین را  که شل شده است و با سر و صدا شروع به لرزش کرده شنیده باشید. چه چیزی باعث می شود که با این شدت نوسان کند در حالی که ماشین در حال توقف کامل بوده است؟

 

پانل در ماشین هم مثل وزنه های نوسان کننده یک فرکانس، ارتعاش طبیعی دارند. پیستون هایی هم که در موتور ماشین بالا و پایین می روند با این فرکانس تشدیدی پانل در ماشین هماهنگ می شوند. فلز بین موتور و در ماشین مثل نی در آزمایش پاندول ها عمل می کند و هل دادن و فشارها را منتقل می کند و نتیجه اش این است که پانل در به شدت می‏لرزد. هر حرکت کوچک بدنه ماشین باعث می شود پانل در ماشین که شل شده محکم تر تکان بخورد تا این که سرانجام دامنه نوسانات آنقدر زیاد می شوند که توجه شما را جلب می کنند.

 

مترجم: فاطمه وفایی

تنظیم: نسرین صادقی

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین