بنام خدا
آزمایشگاه فیزیک پایه (١)
سال ورود : نام استاد :
عنوان آزمایش : حرکت پرتابی
نام دانشجو :
نام همکار :
هدف آزمایش :
در این آزمایش ما زمان پرتاب هایی را که در زاویه های مختلف انجام میشود تا به سطح برسد را محاسبه می کنیم.
وسایل آزمایش:
دستگاه حرکت پرتابی – گلوله فلزی – زمان سنج دیجیتال – حسگر مادون قرمز و حسگر ضربه ای
مقدمه آزمایش:
حرکت پرتابی در واقع حرکت در دو بعد است و از آنجایی که در حرکت دو بعدی حرکت بر روی محور افقی و عمودی از مستقل اند و بر روی هم اثر نمیگذارند میتوانیم حرکت در صفحه را بر روی دو محور افقی و محور عمودی مورد مطالعه قرار دهیم.
روی محور افقی:
در حرکت پرتابی بر روی محور افقی چون طبق قانون اول نیوتون نیرویی بر جسم وارد نمی شود جسم با سرعت اولیه ای که در راستای محور افقی داشت به حرکت خود ادامه میدهد و بر روی این محور شتاب حرکت آن صفر است بنابراین حرکت جسم بر روی این محور حرکت یکنواخت است.
روی محور عمودی:
میدانیم که زمین تمام اجسام را به طرف خود میکشد. مقدار نیرویی که زمین به هر جسم با جرم مختلف وارد میکند یکسان نیست اما شتابی که این نیرو به جسمهایی با جرم مختلف میدهد یکسان است.
نحوه آزمایش:
1. دستگیره مربوط به فنر دستگاه پرتابی را عقب میکشیم تا فنر برای پرتاب گلوله آماده شود.
2. دستگاه پرتاب گلوله به صفحه مدرجی چسبیده و دستگاه می تواند بر روی این صفحه بچرخد بنابراین دستگاه پرتاب گلوله را برای زاویه مور نظر برای آزمایش تنظیم میکنیم. ما در این آزمایش دستگاه را برای 3 زاویه 45 ، 60 ، 70 درجه آماده میکنیم.
3. با زدن دکمه مربوط به دستگاه حرکت پرتابی در جاییکه باید گلوله را در دستگاه پرتاب گلوله قرار دهیم خاصیت آهن ربایی ایجاد میکنیم و گلوله را در آن جا قرار میدهیم.
4. اکنون ضامن مربوط به دستگاه پرتاب گلوله را بزنید تا گلوله پرتاب شود. وقتی گلوله پرتاب شد
و از مقابل حسگر مادون قرمز عبور میکند زمانسنج شروع بکار میکند و وقتی به میز بر خورد میکند زمانسنج زمان را ثبت میکند.
5. نتایج اندازه گیری شده یعنی زاویه های پرتاب جسم و برد و زمان حرکت جسم برای هر زاویه را یادداشت کنید.
زاویه
زمان ازروی تایمر
(t)
v_0
R
X
T
خطای مطلق
R
45
0/567
3/969
1/591
159/1
0/2873
0/55
60
0/566
3/466
0/980
156.7
0/2165
0/42
70
0/557
3/087
0/588
155.7
0/1396
0/27
v_0=gt/2sinθ R=V_0t cosθ ΔR=R(2Δt/t)
v_01=(g×t_1)/2sin45=(9/8×0/567)/(1/4)=3/969
v_02=(g×t_2)/2sin60=(9/8×0/566)/(1/6)=3/466
v_03=(g×t_3)/2sin70=(9/8×0/557)/(1/8)=3/087
R_1=3/969×0/567×cos45=1/591
R_2=3/466×0/566×cos60=0/980
R_3=3/087×0/557×cos70=0/588
ΔR_1=1/591((2×0/001)/(0/567))=0/0035
ΔR_2=0/980((2×0/001)/(0/566))=0/0017
ΔR_3=0/588((2×0/001)/(0/557))=0/0035
خطا:
1- خطای شخصی: که امکان دارد شخص در تنظیم زاویه یا تنظیم زمان یا اندازه گیری برد حرکت(R) وحتی در محاسبات وجود داشته باشد2- خطای سیستماتیک: که میتواند در تعیین زمان که توسط زمان سنج صورت میگیرد وجود داشته باشد که مقدار آن در این آزمایش 001/0 ثانیه می باشد.
1