سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
جلسه پیش آزمایشی جهت یافتن ارتباط میان زمان و زاویه یطح شیب دار پرداختیم. آیا موفق با رسم منحنی فعالیت2 شدید؟ به نظر شما منحنی شبیه چه تابعی بود؟ اگر پاسخ شما سهمی است، باید به شما تبریک بگویم! ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : سارا قیصری
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

ترن هوایی_ جلسه دوم

ترن هوایی_ جلسه دوم

اهداف:

  • محاسبه درصد خطا

 

وسایل مورد نیاز: _______

 

جلسه پیش آزمایشی جهت یافتن ارتباط میان زمان و زاویه سطح شیب دار پرداختیم. آیا موفق با رسم منحنی فعالیت2 شدید؟

به نظر شما منحنی شبیه چه تابعی بود؟

اگر پاسخ شما سهمی است، باید به شما تبریک می گویم! شما توانستید اولین محاسبات مهندسی خود را با موفقیت انجام دهید. اگر هم به نظر شما محنی تان زیاد شبیه نیست، آزمایش را مجدد تکرار کنید شاید جایی در اندازه گیری ها و محاسبات خطایی رخ داده باشد.

ترن هوایی_ جلسه دوم

خوب، به رابطه زیر توجه کنید. ممکن است برخی از شما آن را در کتاب فیزیک خود دیده باشید. این رابطه حرکت یک جسم بر روی سطح شیب دار است.

ترن هوایی_ جلسه دوم

  ∆x مسافتی است که جسم طی می کند که در آزمایش شما همان طول ریل است. g همان شتاب گرانش زمین است که برابر عدد 9/8 یا تقریبا 10 است. θ همان زاویه شیب شماست که سینوس آن را محاسبه نمودید. t مدت زمان طی شده بر حسب ثانیه است. v_0 سرعت اولیه جسم است. سرعت اولیه ترن ( تیله) شما چند بود؟ بله درست است، چون شما تیله را رها کردید به آن سرعت اولیه اعمال نکردید و صفر می باشد.
اکنون طرفین تساوی را کمی جابه جا کرده و عددها را نیز جایگزاری می کنیم(دقت کنید که ∆x را همان طول ریل که در آزمایش ما 0/5 متر بود، قرار می دهیم و واحد آن را بر حسب متر می کنیم).

 

ترن هوایی_ جلسه دوم
 

به این ترتیب فرمول دقیق منحنی شما می باست این باشد.

 

ترن هوایی_ جلسه دوم


 


 فعالیت1:
مجدد جدولی دو ستونه رسم کنید. این بار اعداد مربوط به زمان را یک به یک در رابطه فوق (9.8t^2) جایگذاری کنید و جواب ها را در جدول ثبت کنید. اعداد مربوط به 1/sinθ  را که جلسه پیش محاسبه کردید نیز در ستون دیگر بنویسید. این اعداد در ولقع نتایج تئوری (فرمول بالا) و تجربی (آزمایش هفته پیش) هستند. جواب های نظری و تجربی را با هم مقایسه کنید. آیا به هم نزدیک هستند؟ چقدر اختلاف وجود دارد؟ این اختلاف ناشی از چیست؟ توجه کنید که خطایی ناچیز طبیعی است اما اگر رفتار اعداد شما کاملا متفاوت است، یک جای کار اشتباه کرده اید!
 
  فعالیت2:
منحنی این هفته و هفته پیش را در یک نمودار رسم کنید و رفتار آن ها را مقایسه کنید.

 

محاسبه در صد خطا:

 

ترن هوایی_ جلسه دوم


برای آنکه بدانیم خطای ما آیا قابل قبول است و یا خیلی با وقعیت فاصله دارد، محایبه در صد خطا می تواند کمک کننده باشد. این عدد در اکثر مطالعات علمی به عنوان شاخصی از دقت کار استفاده می شود. محاسبه آن بسیار ساده است.
به عنوان مثال می خواهیم در صد خطای نتایج تئوری و تجربی را در اندازه گیری 1/sinθ  محاسبه کنیم. اعداد فرضی ما به این صورت هستند:
T=245
E= 225
که T عدد تئوری و E عدد حاصل از آزمایش است. در صد خطای این دو عدد بر اساس رابطه زیر به دست می آید.

 

ترن هوایی_ جلسه دوم

 

در صد خطا در واقع نشان می دهد که اعداد و نتایج ما چقدر از حالت استاندارد (تئوری) فاصله دارند. با قرار دادن اعداد در رابطه فوق، در صد خطای ما حدودا 8% بدست آمد. این عدد زیاد هم جالب نیست. بهترین حالت این است که در صد خطای یک اندازه گیری کمتر از 5% باشد. البته بستگی به شرایط آزمایش هم دارد. مثلا در این جا که پارامتر اصطکاک را وارد محاسبات نکرده ایم ممکن است کاهش خطا دشوار باشد.

 

 فعالیت3:
به جدول حاصل از فعالیت 1 ستونی اضافه کنید و درصد خطای اندازه گیری خود را در آن ثبت کنید. اعداد حاصل را با دیگر گروه ها مقایسه کنید و ببینید که کدام گروه با دقت بیشتری اندازه گیری را انجام داده است.
 اکنون که دست به قلم شده اید، می خواهیم مساله ای دیگر را نیز با هم حل کنیم تا کاملا مهندسی و دقیق به طراحی ترن خود بپزدازیم.

 

 مساله:
بررسی کنید در شکل زیر اگر توپ از ازتفاع h رها شود در طرف دیگر شیب، تا چه ارتفاعی بالا خواهد رفت (کمتر، بیشتر یا برابر)؟ فرض کنید که که زاویه شیب دو طرف یکسان باشد. این مساله را یک بار برای حالت بدون اصطکاک و یک بار حالت با اصطکاک بررسی کنید.

ترن هوایی_ جلسه دوم

(دانش آموزان دوم دبیرستان و بالاتر می توانند بر اساس آموخته های درسی شان این مساله را حل کنند. چنانچه هنوز روابط مربوط به این مساله را در درس فیزیک نخوانده اید سعی کنید با انجام عملی آن جواب را بررسی کنید. مسلما شما فقط قادر به بررسی عملی وضعیت اصطکاک دار هستید. اما سعی کنید حالت بدون اصطکاک را نیز پیش بینی کنید!)

 

تا جلسه آینده روی مساله فوق فکر کنید و آن را بر روی ریل و تیله خود نیز امتحان کنید. سعی کنید ترن خودتان را رفتار شناسی کنید تا در جلسات آینده از این اطلاعات برای طراحی ترن استفاده نماییم.

 

تکلیف: __________

محل بازدید/ اردو/ خرید: ________

منابع مطالعه:  ________

 

مطالب مرتبط:

 

ترن هوایی_ جلسه اول
ترن هوایی_ جلسه دوم
ترن هوایی_ جلسه سوم
ترن هوایی_ جلسه چارم
ترن هوایی_ جلسه پنجم
ترن هوایی_ جلسه ششم
ترن هوایی_ جلسه هفتم

 


بخش پروژه های دانش آموزی سایت تبیان
تهیه: سارا قیصری - تنظیم: علی سرمدی


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