جواب فعالیت صفحه ۶۵ فیزیک دوازدهم ریاضی - همیار آموزش

جواب فعالیت ۳-۲ صفحه ۶۵ فیزیک دوازدهم ریاضی

با انتخاب وزنه‌ها و فنرهای مختلف، با جرم‌ها و ثابت فنرهای معلوم و مناسب، در آرایشی مطابق شکل، و با اندازه گیری زمان تعداد مشخصی نوسان کامل، و سپس محاسبه دوره تناوب T برای هر سامانه جرم – فنر، به طور تجربی نشان دهید که:
الف) دوره تناوب سامانه جرم – فنر با یک فنر معیّن ولی وزنه‌های متفاوت، (T∞√m).
جواب: جسمی با جرم مشخص (m) را به فنری با ثابت معلوم (m) آویزان می‌کنیم. پس از رسیدن به تعادل، جسم را کمی به پایین کشیده و رها می‌کنیم. مجموعه نوسان می‌‌کند. تعداد نوسان ها (N) در مدت t ثانیه را ثبت می‌‌کنیم. از رابطه T=t/N دوره تناوب را بدست میآوریم.
آزمایش را با وزنه های متفاوت تکرار می‌کنیم نتیجه میگیریم که دوره تناوب سامانه جرم – فنر با یک فنر معین با جذر جرم وزنه به طور مستقیم متناسب است. 

ب) دورهٔ تناوب سامانهٔ جرم – فنر با یک وزنهٔ معیّن ولی فنر‌های متفاوت، با جذر ثابت فنر به طور وارون متناسب است (T∞۱/√k)
جواب: آزمایش بالا را با یک وزنه به جرم مشخص (m) و فنرهای متفاوت انجام می‌‌دهیم و نتیجه می‌‌گیریم که دوره تناوب سامانه جرم –فنر با یک وزنه معین و فنرهای متفاوت با جذر ثابت فنر به طور وارون متناسب است

پ) دورهٔ تناوب سامانهٔ جرم ــ فنر مستقل از دامنه است.
جواب:  اگر وزنه کم کشیده شود (دامنه کم): فنر نوسان می‌کند و به یک سرعت مشخص به حالت اولیه برمیگردد .
اگر وزنه بیشتر کشیده شود  (دامنه زیاد): فنر با یک حرکت بزرگ‌تر نوسان می‌کند، اما زمان لازم برای یک رفت و برگشت کامل همون مقدار قبلی باقی می‌ماند.
نتایج آزمایش نشان می‌دهد که دورهٔ تناوب سامانهٔ جرم – فنر با جذر ثابت فنر به طور وارون متناسب است.