تیک-تاک

دسته : علمی

این آزمایش از جمله سری آزمایش ها برای شناخت ویژگی های جامدات است. هدف از این آزمایش بررسی یک آونگ ساده است

شرح کاردستی

آنچه نیاز دارید

یک تکه نخ به طول حدود 120 سانتی متر

متر

وزنه(مانند وزنه ی قلاب ماهی گیری یا مهره ی پیچ)

میز یا میز تحریری که ارتفاع آن حداقل 120 سانتی متر باشد.

ماژیک

نوارچسب

ساعت دارای عقربه ثانیه شمار

روش کار:

  • بک سر نخ را به وزنه گره بزنید و آن را روی یک سطح صاف بکشید.
  • با متر یا حط کش 99 سانتی متر روی نخ اندازه بگیرید و علامت بگذارید.
  • سر آزاد نخ را با نوارچسب طوری به لبه ی میز بچسبانید که علامت در ته نوارچسب قرار بگیرد. به عبارت دیگر فاصله ی بین وزن و لبه ی پایین میز دقیقا باید 99 سانتی متر باشد و وزنه باید بتواند آزادانه روی کمانی بزرگ نوسان کند.
  • در حالی که آونگ نوسان می کند، ساعت را پشت آن قرار دهید. وزنه را به یک طرف یکشید و وقتی که ثانیه شمار  به حرکت درآمد، آن را رها کنید. حال به حرکت وزنه توجه کنید.چه می بینید؟ چه چیزی باعث حرکت وزنه می شود؟ اگر وزنه سنگین تر یا سبک تر شود، چه تغییری در حرکت آن به وجود می­آید ؟ اگر نخ کوتاه تر شود چه اتفاقی می افتد؟

چه اتفاقی می افتد؟

وقتی وزنه را به یک طرف می کشید، انرژی شمابرای غلبه بر جاذبه به صورت انرژی پتانسیل در جسم ذخیره می شود. با رها کردن وزنه، این انرژی به انرژی جنبشی تبدیل می شود. وقتی وزنه به انتهای مسیر حرکت خود می رس، برای لحظه ی کوتاهی توقف می کند. در یک لحظه انرژی جنبشی به انرژی پتانسیل تبدیل می شود و دوباره وقتی که وزنه به حرکت در می آیدبه انرژی جنبشی تبدیل می شود.این تبدیل انرژی،تبدیلی پیوسته استکه با سقوط وزنه از بیشترین ارتفاع آن به کمترین ارتفاعش( با تغییر سرعت آن از کمترین سرعت به بیشترین سرعت) صورت می گیرد. اگر اصطکاک و مقاومت هوا نبود، این حرکت برای همیشه ادامه می یافت.

زمان یک رفت و برگشت وزنه را دوره ی تناوب آونگ می نامند. در این آزمایش، دورهی تناوب 2 ثانیه است. اگر طول نخ حدود 25 سانتی متر باشد، دوره ی تناوب حدود یک ثانیه خواهد بود

آیا می دانید که...

آیا می دانید که گالیله قانون آونگ را در نوجوانی، در زمانی که به نوسان چراغی در کلیسا خیره شده بود، کشف کرد؟

برای اثبات چرخش زمین، از یک آونگ با گلوله ی آهنی و نخی به طول حدود 61 سانتی متر، استفاده شد.

مشخصات کاردستی
ایده پرداز : پریسا حسنی