صفحه 1:
صفحه 2:
صفحه 3:
از قسمت بالاى شبار قرقره ثابتى , كه وزن آن ذا جيز است مى كذرد . به طرفين نع دو وزنه
Per [reece reve te ares [Perret ere err cl beri | pear gegen ey
Ba eres Je eR AC alae,
Peers real en Carraroe NPN Ear ernie Sin Cc ePT ny lPrry
اصطكاكى قرقره . اكر ضريه خفيفى به يكى از وزنه ها وارد شود با حركت يى نواخت
شروع به خرکت میکند
SesS cle aij |
Fe Catt peg gree Ir Pep PC OP PPC ror re orl rs pe
ST S10 ا Be
اس
.می تواند بالا و پایین برده شود و در محل های مختلفی قرار گیرد
اگر وزنه۷#درحال عبور به آن پرسد به راحتی از آن رد می شوند ولی سربار روی حلقه باقی
ec Tiere Retort Uc nec ۱
Byer ecsten aes)
صفحه 4:
Seen Ca eae] Mee 0 Te er Eel ee RCT p Ee aeetewery
POP م FBO FN re Ce Pes CPO Pa ere Be
سربار
1
.حرکت یک نواخت شود
صفحه 5:
تعریف ماشین آتوود
مقدمه: ماشین آنوود دستگاهی است که برای مطالعه قوانین نبوتون مورد استفاده
۳
TBS 7 ۱
جند وزن با جرم هاى مختلف تشكيل شده است كه اين وزنه ها به وسيله نخهاى غير
aes vn e 21111010100
صفحه 6:
0 igre eS AEE
Bey Serer er eee BSTC SC EE) mer ener nanny te Gere A SLE
/ ۷ Orr) ۳۳۹ Sere
مانسیرانوود ری 2:۱ 2
صفحه 7:
یکی از بارزترین کاربردهای ماشین آتوود در قرقرههایی است که به منظور بالا بردن وسایل
Pers Pee | FOP PgR 1110 1 1 111أا|خظ2
Perea ev Perera vo dH Pare Colo PO DPIC AP Fv Py
Bpren و
صفحه 8:
قانون اول نیوتون: برای اینکه جسمی ساکن بماند یا با سرعت یکنواخت نسبت به یک
ا ۱9[
.أن صفر باشد
قانون دوم نیوتون: نیروی وارد بر یک جسم با حاصل ضرب جرم جسم و شتابی که اين
نیرو
ان دسگاه از دو چره با مساوی کم وله مات ار بان چم میهد ار او
. روی قرقره بدون جرم و اصطکاک گذشته است ,تشکیل شده است
.شكل(1) لبتدا دو جرم مساوورا در ددو طرقدستكاه لنتخابموكنيم(ا/ا)
a ae a ata
os)
۱
:با توجه به شکل شتاب ایده آل حرکت جسم بصورت زیر محاسبه می شود
صفحه 9:
)M+m)g-T=(M+m)a
D- ag = Oa =
7 )60+(
19 Or eee)
صفحه 10:
| ا ا ا ا ا ال ا ON)
[0 ecaee errno oe ke teres perme Oroes | eartors rai rerd rely ores
بدست مى آيدء متقاوت باشند . براك محاسيه شتاب عملى با توحه به اينكه شتات
| ا
0 eT) Te)
5 0-7
0 ا an Een
صفحه 11:
00 6s =t) ban em ol EOP (COPere PEEVES CNT onary Eo a
EPC ار pel Peace (oreo Pree
صفحه 12:
وسایل آرمایش مان آنوو
۱ vr Py [ae ET
وسايل آزمايش: ( بدنه ى دستكاه شامل: رها كننده و كلوله كير و بدنه مدرج و قرقره ,
2 عدد كفه وزنه و نخ مربوطه , بايه وزنه شامل وزنه هاى 5:10,20:50 كيلو كرم از هر
كدام دو عدد سربار كوجق . سربار بزرك. 2 عدد سنسور مادن قرمز , تايمر ديجيتال ىق
Speech COME Kos SETS) ا BT eset
صفحه 13:
AL Ger ice (han geree Slop (icis eller
mee tele
چون شما سكو
ان بيه جلو يرتاب مئى شويد
س مساف
نسبت به اتويوس بوده ايد , و جون طبق قانون اول ميخواهيد
اک ار ریسا سا ارس
7 ا ا EA ECT eC MSU area FON
از PEC meNy One Sane ERMC SEENON a pena
1111111119
ene eam Coane yee ey eee NT eee 0001
راو ترس رامیت ناب کردال زر هط ان تم کشیل متا نی را اه
(eer FS
Syne e ye
صفحه 14:
20000000007
eee en ee
aN TRE
سه مورد از عوا
دام
a
چه خطا 1 لیرآززمایشوجود دارد ؟
زمان با
سید رضا آثاری
و
مصطفی زنگارکی فراهانی
ماشین اتوود
مقدمه
از قسمت باالی شیار قرقره ثابتی ،که وزن آن نا چیز است می گذرد .به طرفین نخ دو وزنه
مساوی ،هر کدام به جرم Mآویزان است .محور قرقره به باالی میله قائمی ثابت شده است
.و میله روی پایه ایی قرار دارد .قرقره به سهولت حول محور افقی می چرخد
وزنه ها را در هر محلی که قرار دهیم دستگاه در حال تعادل است و به علت نا چیز بودن
اصطکاک قرقره ،اگر ضربه خفیفی به یکی از وزنه ها وارد شود با حرکت یک نواخت
.شروع به حرکت میکند
وزنه های کوچکی به جرمmبه نام سربار وجود دارد که مطابق شکل صفحه های دایره ای
سوراخ دار با شکافی هستند که قطر آنها قدری از قطر وزنهMبزرگتر است و توسط شکاف
.از نخ رد میشوند و روی استوانه قرار می گیرند
حلقه ای که قطر داخلی آن برابر قطر خارجی وزن Mاست روی میله قائم سوار می شود و
.می تواند باال و پایین برده شود و در محل های مختلفی قرار گیرد
اگر وزنهMدرحال عبور به آن برسد به راحتی از آن رد می شوند ولی سربار روی حلقه باقی
می ماند .همچنین صفحه کوچک متغییری به میله متصل است که می تواند از حرکت وزنه
.Mجلو گیری کند و نگه دارد
در صورتی که نیروی اصطکاک در محور قرقره قابل چشم پوشی نباشد ،کشش نخ مربوط
به طرف T1بیشتر از T2نیروی اصطکاک Fباید سر بار کوچکی به اندازه mروی وزنه
سربار
Mقرار دارد به طوری که دستگاه در حال تعادل باقی بماند ولی با ضربه خفیفی دارای
.حرکت یک نواخت شود
تعریف ماشین آتوود
مقدمه :ماشین آتوود دستگاهی است که برای مطالعه قوانین نیوتون مورد استفاده
.قرار میگیرد
تعریف :ماشین آتوود یک دستگاه مکانیکی بسیار مفید است که بسته به نوع آن از یک یا
چند وزن با جرم های مختلف تشکیل شده است که این وزنه ها به وسیله نخهای غیر
.قابل ارتجاع از قرقره آویزان شده اند
:در ح]ا]لتک]]لیم]اش]ينآ]توود ب]]]سته ب]]]ه ت]]]ع]داد ق]]رقرهها در ا]نوا]ع م]ختلفیو]جود دارد*
ماشينآتوود ساده 1.
م]اش]ینآ]توود دو گ]]ان]ه 2.
کاربرد ماشین آتوود
يکی از بارزترين کاربردهای ماشين آتوود در قرقرههايی است که به منظور باال بردن وسايل
سنگين به طبقات باالتر ساختمانها مورد استفاده قرار میگيرند .اگر شخصی که از اين
وسايل استفاده میکند ،به اصول مکانيکی اين وسايل آشنا باشد ،میتواند به راحتی و
.با اعمال نيروی اندک وسايل خيلی سنگين را تا ارتفاع زياد باال ببرد
بررسی قان]ون اول و دوم
نیوتون
» ح]رک]تی]]کنوا]خ]تو ش]]تابدار «
قانون اول نیوتون :برای اینکه جسمی ساکن بماند یا با سرعت یکنواخت نسبت به یک
چارچوب مرجع تخت حرکت کند ،الزم است که مجموع برداری تمام نیرو های موثر بر
.آن صفر باشد
قانون دوم نیوتون :نیروی وارد بر یک جسم با حاصل ضرب جرم جسم و شتابی که این
نیرو
.این دستگاه از دو جرم نا مساوی که به وسیله ریسمانی از بر آن جسم میدهد ،برابر است
.روی قرقره بدون جرم و اصطکاک گذشته است ،تشکیل شده است
.ش]]کل( )1ا]ب]تدا دو ج]رم م]ساو]یرا در ددو ط]رفد]س]تگاه ا]ن]تخابم]یک]]نیم)(M
س]]پسدر ی]]کط]رفد]س]تگاه ج]رم را ب]]]ه» mک]]ه ا]ص]طال]حا س]]ربار گ]]فته م]یشود«
ا]نداز]ه
:افزایش میدهیم
:با توجه به شکل شتاب ایده آل حرکت جسم بصورت زیر محاسبه می شود
)M+m)g-T=(M+m)a
T- mg = Ma
mg
( M+m)g-Mg=(2M+m) a
جهت حرکت
T
T
(M+m) g
mg
a =
I (2M+m)
(I)
ش تابایده آ ل
1 at 2 + v.t
2
a=
2x
t2
(I)
( ب]]]ا م]علوم ب]]]ود]نم]قدار ج]اب]ه ج]ای]یج]سم ((X-و ز]مانال]]ز]م ب]]]را]یط]یا]ی]نج]اب]ه ج]ای]ی (T
( می توان شتاب عملی را به کمک رابطه.(Iبدست آورد و با شتاب ایده آل مقایسه نمود
وسایل آزمایش ماشین آتوود
.هدف آزمایش:
تحقيق اصول ديناميك در حركت يك بعدي به كمك ماشين آتوود
وسایل آزمایش ( :بدنه ی دستگاه شامل :رها کننده و گلوله گیر و بدنه مدرج و قرقره ،
2عدد کفه وزنه و نخ مربوطه ،پایه وزنه شامل وزنه های 5،10،20،50کیلو گرم از هر
کدام دو عدد ،سربار کوچک ،سربار بزرگ 2 ،عدد سنسور مادن قرمز ،تایمر دیجیتال یک
).زمانه با دقت 0.001ثانیه ،دکالنشور ،تکیه گاه ،سه پایه زمینی بزرگ قابل تنظیم
پرسشها
ن]]مون]ه ا]یاز ق]]انوناو]لن]]یوت]نرا ب]]]یانک]]نید ؟
1.
جواب :فرض کنید درون یک اتوبوس مسافربری نشسته اید .ناگهان راننده ترمز میگیرد و
چون شما در حال سکون نسبت به اتوبوس بوده اید ،و چون طبق قانون اول میخواهید
.ساکن بمانید ناگهان به جلو پرتاب می شوید
آیا این فرض که کشش T2.
.در طول ریسمان ثابت است صحیح است ؟ توضیح دهید
نخ جواب :بله .اوال در این آزمایش جرم نخ نادیده گرفته شده و ثانیا اگر در هر نقطه
از نخ مقدار کشش متفاوت باشد ،هر قسمت سعی در خنثی کردن نیروی دیگر قسمت
های نخ دارد پس همواره در سیستم جابه جایی و حرکت داریم( جابه جایی نخ) که در
این حالت تعادل در سیستم را نقص کرده و عمال نمیتوان به راحتی برآیند
نیرو ها را توسط دینامیک حساب کرد ( زیرا هر نقطه از نخ کشش متفاوتی را خواهد
.داشت)
ش]]تاب]یده آ]]لم]یان]گینش]]تابعملید]خا]لتدار]ند را
ا
س]]ه م]ورد از عوا]م]لیک]]ه در ا]خ]تال]فب]]]ین
ن]]ام ب]]]برید؟
جواب:
3.
.1زمان
ن]]یرو]یا]ص]طکاکب]]]ینن]]خ و ق]]رقره 2.
ج]رم و ج]هتح]رک]تر]ی]سمان3.
چ]ه خ]طا هایعمده ا]ی]یدر ا]ی]نآز]مای]شو]جود دارد ؟
جواب :
4.
. 1خطا در اندازه گیری زمان با کرنومتر دیجیتالی
خ]طا در ا]نداز]ه گ]]یریف]]اص]له در م]اش]ینآ]توود 2.
»پ]]]ایان«