حمایت می کنیم

دانش آموزان 35

دوره آموزش ابتدایی

:: پایه اول :: پایه دوم :: پایه سوم :: پایه چهارم :: پایه پنجم :: پایه ششم

دوره اول آموزش متوسطه

:: پایه هفتم :: پایه هشتم :: پایه نهم

دوره دوم آموزش متوسطه

:: پایه دهم :: سال سوم :: پیش دانشگاهی :: قنی حرفه ای :: کاردانش

علوم پایه 33

:: ریاضی :: فیزیک :: شیمی :: زیست شناسی

فنی مهندسی 35

:: مهندسی الکترونیک :: مهندسی عمران :: مهندسی برق :: مهندسی کامپیوتر :: مهندسی شیمی :: مهندسی صنایع :: مهندسی معدن :: مهندسی مکانیک :: مهندسی دریا :: مهندسی تاسیسات :: مهندسی کشاورزی :: مهندسی نفت :: مهندسی معماری :: مهندسی طبیعی و محیط زیست :: مهندسی صنایع غذایی

علوم انسانی 35

:: مدیریت :: ادبیات :: حسابداری :: حقوق :: فلسفه :: دسته بندی نشده

پزشکی

:: بیماری‌ها و اختلالات و درمان :: رشته‌های پزشکی و پیراپزشکی :: تجهیزات پزشکی :: تجهیزات پزشکی :: کمک‌های اولیه :: کالبدشناسی انسان

پیوند ها

:: راهنمای خرید :: شماره حساب ها :: شرايط و قوانين :: پرسشهای متداول
تماس با ما
:: بازدید امروز : 168 بار
:: بازدید دیروز : 458 بار
:: بازدید کل : 145554 بار
:: مطالب ارسال شده : 36 پست
:: فایل های ارسال شده : 277 پست
:: بروز رسانی : ۱۶ خرداد ۱۳۹۶
:: نسخه سایت: Beta 0.10
تبلیغات
تعرفه ها

درون کلیسای جامع پیزا، ایتالیا، در بامداد یکی از یکشنبه‌های سال ۱۵۸۱، جماعت زانو بر زمین به نیایش مشغول بودند. کلمات آن‌ها که زیرلبی و نجواگونه ادا می‌شد، تنها اصواتی بود که در آن تالار مرتفع و آراسته به زینت‌های فراوان شنیده می‌شد. فضای تالار تاریک بود چرا که از سرزدن خورشید اندک زمانی بیش نمی‌ گذشت. فقط اندکی روشنایی روز از پنجره‌های باریک می‌گذشت و بر سرهای خمیده‌ی نمازگزاران می‌تابید. راهبی این سو و آن سو می‌ رفت و در سکوت، شمع‌ ها را می‌افروخت. با تماس هر فتیله با شلعه‌ی مشعل وی، شعله‌ی دیگری سر می‌کشید و نقش‌هایی لرزان بر دیوارهای تاریک می‌افتاد. راهب، وقتی به جار بزرگی که از سقف قاببند آویخته بود، نزدیک شد، دست دراز کرد و آن را با دیرک بلندی به سوی خود کشید. همین که چراغ را افروخت، آن را رها کرد و جار حرکت نوسانی آزادانه‌ای را به جلو و عقب آغاز کرد که تابندگی آن بر کف سنگ‌ فرش مانند آفتابی زودگذر دامن می‌کشید.
مرد جوانی با موهای سرخ‌رنگ و چشمان آبی در حالی که متوجه نور متحرک شده بود، سربلند کرد و نگاهی به چراغ انداخت.او ابتدا به حرکات چراع با بی‌اعتنایی می‌نگریست اما ناگهان با هیجانی فزاینده به آن خیره شد؛ در حالی که دامنه‌ی نوسان جار به تدریج کاهش می‌یافت، رشته‌ی افکار او دور دست‌ها را می‌پیمود. وی به‌زودی مسحور و مبهوت حرکت جار شد و حالا دیگر به دعاخوانی کشیش، گردش بخوردان یا طنین ناقوس برنجی، توجهی نداشت. هم‌چنان که نگاه خیره‌اش را به حرکت جار دوخته بود، هزاران پرسش به ذهنش هجوم آورده بودند او متوجه شده بود که وقتی جار برای اولین بار به نوسان درآمد، به سرعت تاریکی را در نوردید و هر نوسان آن، به جلو و عقب، فاصله‌ی بزرگی را دربر می‌گرفت. آن‌گاه این فاصله به تدریج کاهش می‌یافت و به نحو شگفتی سرعت جار نیز کم‌تر به‌ نظر می‌ رسید، مرد جوان از این که حرکت نوسانی جار به راستی کند می‌شد، در شگفت ماند. احتمالاً زمان هر نوسان کامل – چه دامنه‌ اش زیاد بود و چه کم- همواره یکسان بود. تنها راهی که آن جوان را نسبت به کشف خود مطمئن می‌کرد، زمان‌ گیری نوسان‌ها بود. وی زمان‌ شمار نداشت اما از روی غریزه با یک دستش مچ دست دیگرش را گرفت و ضربان منظم نبض خود را با زمان یک رفت و برگشت جار به جلو و عقب در مسیر کمان‌ هایی که هر لحظه کوتاه‌ تر می‌شدند، مقایسه کرد. با اطلاعی که از تعداد ضربان‌های نبض خود در ثانیه داشت، توانست تعیین کند که زمان همه‌ی نوسان‌ها یکسان است. مراسم نیایش پایان یافت. این جوان که نامش گالیله بود و در آن زمان فقط هفده سال داشت، به سایر نمازگزاران که از کلیسا خارج می‌شدند، پیوست. به دانشگاه پیزا برگشت. به اصرار پدرش در آنجا درس طب خواند. وقتی به اتاقش بازگشت، با به یاد آوردن آنچه در کلیسا دیده بود، دست به یک رشته آزمایش زد. وزنه‌ی سنگینی را به انتهای یک ریسمان بست و آونگ ساده‌ای درست کرد. آن‌گاه آونگ را به نوسان درآورد و زمان هر نوسان را برحسب ضربان نبض خود اندازه گرفت. این عمل را بارها تکرار کرد تا آن که اطمینان یافت که فرضیه‌اش درست است. به واقع سرعت نوسان آونگ فرق می‌کرد، دامنه‌ی نوسان آونگ نیز به‌تدریج کوتاه‌تر می‌شد اما زمان هر نوسان ثابت می‌ماند.
گالیله چیزی را کشف کرده بود که امروز قانون آونگ ساده می‌نامیم: دامنه‌ی نوسان آونگ ممکن است طولانی یا کوتاه باشد اما تا هنگامی که نوسان می‌کند، زمان نوسانش همواره یکسان است. تنها راه تغییر زمان هر نوسان آونگ این است که طول خود آونگ را تغییر دهیم گالیه‌ی جوان که تقریباً آه در بساط نداشت، از کشف خود برای کسب اندکی پول سود جست. وی نوعی ابزار زمان‌سنجی درست کرد تا به پزشکان پیزا بفروشد. این وسیله عبارت بود از یک آونگ ریسمانی ساده با طول متغیر. پزشک می‌توانست طول آونگ را طوری تنظیم کند که نوسانش با آهنگ ضربان نبض بیمار منطبق شود. آن‌گاه روز بعد، وقتی پزشک بازهم نبض بیمار را در انطباق با نوسان آونگ اندازه می‌گرفت، می‌توانست آن را با ضربان نبض بیمار در روز قبل مقایسه کند و توضیح دقیقی از چگونگی اوضاع و احوال بیمارش ارائه دهد. بر اثر کشف اصل آونگ به وسیله‌ی گالیله، مفهوم کاملاً جدید برای طراحی زمان‌شمارها به‌وجود آمد اما مهم‌تر از خود این کشف، روش رسیدن به آن بود و این همان روشی است که امروزه به آن روش علمی می‌گویند.

حرکت نوسانی چیست؟
هر حرکتی که در بازه‌های زمانی مساوی تکرار شود حرکت تناوبی است. جابجایی هر ذره در حرکت تناوبی را همیشه می‌توان بر حسب توابع سینوسی «کسینوسی) بیان کرد. چون اصطلاح هماهنگ (هارمونیک) به عبارتهایی اطلاق می‌شود که شامل این توابع‌اند، حرکت تناوبی را غالبا حرکت هماهنگ می‌گویند. اگر ذره‌ای که حرکت تناوبی دارد روی یک مسیر واحد پس و پیش برود، حرکت آن را نوسانی یا ارتعاشی می‌نامند. جهان پر از حرکتهای نوسانی است که از آن جمله می‌توان به نوسانهای رقاصک ساعت ، سیم ویو‌‌لن ، جرم متصل به فنر و …اشاره کرد.

مشخصات حرکت هماهنگ
•    مدت زمان لازم برای انجام یک رفت و برگشت را دوره تناوب حرکت هماهنگ نامیده و آنرا با T نمایش می دهند. به عبارت دیگر دوره تناوب زمان لازم برای یک نوسان یا چرخه کامل است.
•    تعداد نوسانها (یا چرخه‌ها) در واحد زمان را فرکانس نامیده و با ν نشان می‌دهند. بنابراین فرکانس عکس دوره تناوب است. یکای فرکانس در دستگاه SI دور بر ثانیه یا هرتز می‌باشد.
•    موضعی که در آن هیچ نیرویی به ذره در حال نوسان وارد نمی‌شود، موضع تعادل می‌نامند و جابجایی «خطی یا زاویه‌ای) عبارت است از فاصله (خطی یا زاویه‌ای) ذره نوسان کننده از موضع تعادل آن در هر لحظه.
مکانیزم کار
ذره ای را که در امتداد یک خط راست میان دو حد ثابت نوسان می‌کند در نظر می‌گیریم. اگر جابجایی ذره را با X ، سرعت ذره را با V و شتاب ذره را با a نشان دهیم که سرعت و شتاب از نظر بزرگی و جهت به طور متناوب تغییر می‌کنند ، در این صورت نیروی وارد بر ذره با توجه به رابطه F=ma تغییر خواهد کرد. از لحاظ انرژی می‌توان گفت که ذره‌ای که حرکت هماهنگ دارد، حول نقطه‌ای (موضع تعادل) که در آن انرژی پتانسیل ذره کمینه است نوسان می‌کند. آونگ در حال نوسان مثال خوبی در این باره است، زیرا انرژی پتانسیل آن در پایینترین نقطه مسیر حرکت یعنی در موضع تعادل کمینه است. نیروی وارد بر ذره در هرحالت از تابع انرژی پتانسیل یعنی رابطه زیر تبعیت می کند.
F=-du/dx

جسمی به جرم m را در نظر بگیرید که به فنر ایده‌آلی با ثابت K بسته شده‌است و می‌تواند آزادانه روی یک سطح افقی بدون اصطکاک حرکت کند. انرژی پتانسیل ذره از رابطه U(x) = kx2/2 به دست می‌آید. که در آن K ثابت فنر بوده و x مقدار تراکم یا فشردگی فنر «ایده‌آل» می باشد. نیروی وارد بر ذره از رابطه F(x) = -kx به دست می‌آید. حرکت هماهنگ نه تنها تناوبی است بلکه کراندار نیز هست. فقط توابع سینوسی و کسینوسی (یا ترکیباتی از آنها) هستند که این هر دو خاصیت را همزمان دارند. حرکت یک نوسانگر هماهنگ ساده براساس معادله زیر بیان می‌شود.                              A=A0Cos ωt+Φ

کمیت (ωt+Φ) را فاز حرکت ، ثابت Φ را ثابت فاز و A (که برابر با بیشترین جابجایی ذره از موضع تعادلش می باشد) را دامنه نوسان می‌نامند. امکان دارد حرکتهایی با دامنه یکسان ولی فاز متفاوت وجود داشته‌باشند.
کاربردهای حرکت نوسانگر هماهنگ ساده
•    آونگ ساده
آونگ ساده دستگاه ایده‌آلی است شامل یک جرم نقطه‌ای که توسط یک نخ سبک و غیر قابل کشش آویزان شده‌است. هرگاه آونگ را در موضع تعادلش به یک طرف کشیده و رها کنیم، آونگ در اثر نیروی گرانشی در یک صفحه قائم شروع به نوسان می‌کند. این حرکت یک حرکت تناوبی یا نوسانی است. دوره تناوب یک آونگ ساده هنگامی که دامنه‌اش کوچک باشد برابر است با  T=2п√L/g
•    آونگ پیچشی
آونگ پیچشی شامل قرصی است که به وسیله سیمی که به مرکز قرص متصل است آویخته‌شده‌‌است.این سیم از طرف به یک آویز‌گاه صلب و از طرف دیگر به یک قرص محکم بسته‌شده‌است. اگر قرص را اندکی چرخانده و رها کنیم سیم پیچیده‌ و گشتاور نیرویی به قرص وارد می‌کند و کوشد که آن را به موضع تعادلش بر گرداند. این گشتاور نیرو یک گشتاور نیروی بازگرداننده است.
به این ترتیب حرکت قرص یک حرکت نوسانی خواهد بود.شایان ذکر است که در اینجا بر خلاف آونگ ساده جابجایی به‌ صورت زاویه‌ای می باشد، اما هر دو از قانون هوک پیروی می‌کنند. دوره تناوب آونگ پیچشی مانند آونگ ساده است، با این تفاوت که در این مورد بجای کمیت L (طول آونگ) ، کمیت I «لختی دورانی جسم) قرار می‌گیرد.
•    آونگ فیزیکی :
هر جسم صلبی که بتواند در یک صفحه قائم حول محوری که از آن صفحه می‌گذرد تاب بخورد، آونگ فیزیکی نامیده می‌شود. این تعریف تعمیم تعریف آونگ ساده‌ای است که در آن نخ بدون وزنی یک ذره منفرد را نگه می‌دارد. عملا تمام آونگهای واقعی فیزیکی هستند.
آزمایش ساده با آونگ
تار مویی (تکه‌ای از سیم نازک یا رشته نایلونی کشسانی) را به آونگ می‌بندیم و ‏شیشه دوده اندودی را به زیر آونگ قرار می‌دهیم. بطوری که آونگ تماس کمی را با ‏شیشه دود اندوده شده داشته باشد. اگر صفحه را با سرعت ثابت در راستای عمود بر ‏صفحه نوسانها حرکت دهیم و همزمان با حرکت دادن صفحه آونگ نیز در حرکت باشد ‏روی صفحه خط موجداری می‌کشد. در این آزمایش ساده‌ترین نوسان نگار یعنی ‏وسیله‌ای برای ثبت نوسانها بدست آورده‌ایم، منحنیهایی که با کمک نوسان نگار ثبت ‏شده‌اند، نوسان نگاشت نامیده می‌شوند.
چون حرکت دود اندود یکنواخت حرکت داده می‌شود، هر جابجایی آن متناسب با ‏زمانی است که طی آن جابجایی به انجام رسیده است. بنابراین می‌توان گفت که ‏زمان با مقیاس معینی در امتداد خط مستقیم برده شده است (مقیاس به سرعت ‏صفحه بستگی دارد). از طرف دیگر تار روی صفحه در راستای عمود بر خط (صفحه) فواصل ‏بین نوک آونگ و موضع متعادل آن یعنی فاصله‌ای را که نوک آونگ از این موضع دور می‌‏شود علامت می‌گذارد. پس نوسان نگاشت درست نمودار حرکت ، یعنی منحنی بیان ‏کننده بستگی مسیر به زمان …‏

این فایل دارای تصویر می باشد.

۱۰۰۰ تومان – خرید و دانلود
ادامه مطالب را بعد از دانلود در فایل مطالعه نمایید...
:: Information 40
این فایل از نظر فونت ، اندازه و ساختار کاملا استاندارد است و آماده چاپ می باشد.
نوع فایل: ورد | doc
حجم: 103 کیلوبایت
تعداد صفحه: 9
تاریخ بروزرسانی: ۱۶ خرداد ۱۳۹۶
راهنما : برای مشاهده راهنما اینجا را کلیک نمایید
:: Related Posts
:: Comments


نظرات بسته شده.