تجربة قانون نيوتن الثاني [الأرشيف] - ملتقى الفيزيائيين العرب

DMKDMC

12-04-2011, 13:14

قانون نيوتن الثاني
الأهداف:
1-لدراسة قانون نيوتن الثاني
2-لتأكد أنه كلما زادت القوة على الجسم يزداد التسارع.
الأدوات المطلوبة:
1-مجس القوى
2-مجس الحركة
3-ميزان
4-عربة متحركة وعربة ذات مرحة

(رسم 1)
النظرية:
إن قانون نيوتن الثاني رياضيا هو أي أن مجموع القوى التي تؤثر على جسم ما تساوي كتلة ذلك الجسم مضروبا بتسارعه، ولكن قد تكون الصعوبة عندما تلغي القوى بعضها بعضا فإن هذا القانون يكون بالشغل التالي ( ) وهذا يعني أن الجسم يسير بسرعة ثابته أي أن التسارع يساوي صفرا.
ولكن عند استخدام قانون نيوتن الثاني فإننا نقول أن مجموع القوى المؤثر على جسم أي أن أو بصورة أخرى Fnet تساوي الكتلة في التسارع ويمكن تعربف هذا القانون بشكل آخر وهو:
إن تسارع جسم معين يتناسب تناسبا طرديا مع محصلة القوى المؤثرة عليه تناسبا عكسيا مع الكتلة أي أن .
ولكن في هذه التجربة نستخدم حاملا للكتلة هو الذي يسير النظام أي أن قانون نيوتن التالي يصبح:
حيث أن = mo كتلة الجسم، Mh = الحامل أو المحرك للنظام.
خطوات العمل:
1-وصل interface مع جهاز الكمبيوتر، ثم بعدها شغل جهاز الكمبيوتر.
2-صل مجس الحركة motion sensor، الطرف الأصغر في القناة رقم (1) و الأسود في القناة رقم (2).
3-صل مجس القوى في القناة A على interface.
4-إسحب العربة بإتجاه نهاية المسار المخصص لها، ولكن حافظ على أقل مسافة بين مجس الحركة والعربة، وإنتبه ( لا تجعل العربة تصطدم في البركة).
5-حاول أن يكون طول الخيط مناسب حتى تسير العربة تحت تأثير القوة من حامل الكتل (houging mass) وفي كل مره إضغط على الزر الموجود في طرف مجس القوة (Force Sensor).
6-إبدأ بأخذ القراءات ثم أترك العربة تسير.
7-أوقف تسجيل القراءات قبل أن تصل العربة الى نهاية المسار وحاول أن لا تصطدم في البكرة.

تحليل النتائج:
1-أخذ المنطقة المراد تحليل القرءة لها من خلال تظليل المنطقة المراده من الرسم البياني للسرعة مع الزمن الأخوذ من مجس الحركة.
2-خذ الميل للرسم البياني وهذا الميل هو عبارة عن التسارع للعربة.
* من خلال برنامج Data studio إضغط على menu button ثم إختار Linear.
3-سجل قيمة الميل المأخوذ من Linear Ft في التقرير.
4-إستخدم قيمة الكتلة المقاسة ثم إسحب قيمة التسارع عن طريق القانون ثم عن طريق الميل.
5-إستخدم أدوات الاحصاء من البرنامج لإيجاد قيمة متوسط الوة وذلك من خلال الضغط على إشارة ( ) ثم سجل قيمة القوة.
6-من خلال معرفة قيمة القوة والكتلة إسحب قيمة التسارع النظرية ثم التجريبية.