تجربة قياس التغير

تجربة قياس التغير من التجارب العلمية التي تساعدنا على فهم أكثر للتطبيقات العملية للنظريات والقوانين العلمية، وهي أحد التجارب الفيزيائية التي تساعدنا على فهم العلاقة بين المتغيرات الفيزيائية، وفي هذا المقال عبر موقعي سنتحدث بالتفصيل عن تجربة قياس التغير، كما وسنوضح كافة خطوات إجراء هذه التجربة.

تجربة قياس التغير

إن تجربة قياس التغير هدفها معرفة علاقة التغير بين الطول والكتلة، وذلك من خلال تعليق كتل بقيم مختلفة على نهاية النابض، حيث ستؤثر هذه الكتل على النابض بقوة تتجه لإسفل، مما يؤدي لتمدد النابض، والذي بدوره سيزيد من طول النابض، وكلما زدنا هذه الكتل كلما زاد طول النابض، ولإن النابض بطبعه مرن سيعود لحالته الطبيعية أي لطوله الطبيعي، وذلك بعد إزالة الكتل المعلقة عليه، وهذه التجربة ستساعدنا على فهم العلاقة بين الكتل المؤثرة على النابض وبين مقدار تمدد وتقلص طول النابض.

خطوات تجربة قياس التغير

للقيام بهذه التجربة نحتاج إلى بعض الأدوات والمواد، وهذه الأدوات هي كالآتي:

• خمس حلقات معدنية متماثلة، بحيث يكون لهذه الحلقات مكان مخصص لتعليقها على النابض.
• نابض متوسط الحجم نسبياً.
• مسطرة أو متر لقياس الأطوال.
• قاعدة لحمل النابض والكتل.

ويمكن إجراء تجربة قياس التغير من خلال الخطوات التالية:

• تثبيت النابض بشكل عامودي على القاعدة.
• نقيس طول النابض في الوضع الطبيعي بإستعمال المسطرة أو المتر.
• نضع حلقة معدنية على نهاية النابض.
• نقوم بقياس طول النابض بعد وضع الحلقة عليه، ونسجل القياس.
• نضيف حلقة معدنية أخرى على نهاية النابض.
• نقوم بقياس طول النابض بعد وضع الحلقة الثانية عليه، ونسجل القياس.
• نضيف الحلقة المعدنية الثالثة على نهاية النابض.
• نقوم بقياس طول النابض بعد وضع الحلقة الثالثة عليه، ونسجل القياس.
• نضيف الحلقة المعدنية الرابعة على نهاية النابض.
• نقوم بقياس طول النابض بعد وضع الحلقة الرابعة عليه، ونسجل القياس.
• نضيف الحلقة المعدنية الخامسة والأخيرة على نهاية النابض.
• نقوم بقياس طول النابض بعد وضع الحلقة الأخيرة عليه، ونسجل القياس.
• نسجل جميع النتائج في جدول يحتوي على عامودين، العامود الأول لعدد الحلقات، والعامود الثاني لطول النابض، ليكون الجدول كالأتي:

• بحث يكون أ،ب،ج،د،و، هي مقدار أطوال النابض لكل مرحلة في التجربية

• نرسم العلاقة بين طول النابض وبين عدد الحلقات المعدنية بيانياً، بحيث يكون المستوى الأفقي في الرسم البياني لطول النابض، والمستوى العامودي في الرسم البياني لعدد الحلقات المعدنية.

نتائج تجربة قياس التغير

سنلاحظ في نتائج التجربة أنه يزداد طول النابض مع إزدياد كتلة الحلقات المعدنية المعلقة عليه، وتسمى العلاقة بين طول النابض وعدد الحلقات المعدنية بالعلاقة الطردية، حيث أنه كلما قمنا بزيادة الكتلة المعلقة على النابض سيزداد مقدار تمدد النابض، وعليه يمكن من خلال هذه العلاقة الرياضية أن نتوقع إزدياد طول النابض مع إزدياد الكتلة المعلقة به، ولذلك يجب أن تكون قيمة و أكبر من قيمة د، وقيمة د أكبر من قيمة ج، وقيمة ج أكبر من قيمة ب، وقيمة ب أكبر من قيمة أ، وبسبب هذه القيم سنلاحظ بأنه في الرسم البياني سيكون ميل الخط الذي يمثل العلاقة بين طول النابض وعدد الحلقات، موجباً وذلك بسبب العلاقة الطردية بين المتغيرات.

وفي ختام هذا المقال نكون قد وضحنا بالتفصيل ما هي تجربة قياس التغير، كما وذكرنا كافة الأدوات اللازمة لعمل التجربة، ووضحنا جميع الخطوات لإجراء هذه التجربة، وذكرنا النتائج المتوقعة من تجربة قياس التغير.

المراجع

Newton’s Third Law of Motion
Spring Balance