تعد تجربة قياس التغيير إحدى التجارب العلمية التي تساعدنا على فهم التطبيق العملي للنظريات والقوانين العلمية بشكل أفضل. هذه إحدى التجارب الفيزيائية التي تساعدنا على فهم العلاقة بين المتغيرات المادية. في هذه المقالة سوف نتحدث بالتفصيل عن تجربة قياس التغيير ، وسوف نشرح جميع الخطوات المتضمنة في إجراء هذه التجربة.
تغيير تجربة القياس
تهدف تجربة قياس التغيير إلى معرفة العلاقة بين التغير في الطول والكتلة عن طريق تعليق كتل ذات قيم مختلفة في نهاية الربيع ، حيث تعمل هذه الكتل في الربيع بقوة نزولية ، مما يتسبب في تمدد الزنبرك. والذي بدوره سيزيد من طول الربيع ، وكلما زادنا هذه الكتل ، زاد طول الربيع ، ولأن الربيع مرن بطبيعته ، فإنه سيعود إلى حالته الطبيعية ، أي. بعد إزالة الكتل المعلقة عليه ، ستساعدنا هذه التجربة على فهم العلاقة بين الكتل التي تعمل على الزنبرك ومقدار تمدد وتقلص طول الزنبرك.[1]
خطوات تجربة لقياس التغيير
لإجراء هذه التجربة سنحتاج إلى بعض الأدوات والمواد ، وهذه الأدوات كالتالي:[2]
- خمس حلقات معدنية متطابقة ، لذلك هذه الحلقات لها مكان خاص لتعليقها على الزنبرك.
- المصدر متوسط الحجم نسبيًا.
- مسطرة أو متر لقياس الطول.
- قاعدة لعقد الزنبرك والكتل.
يمكن إجراء تجربة قياس التغيير باستخدام الخطوات التالية:
- قم بتثبيت الزنبرك عموديًا على القاعدة.
- نقيس طول الزنبرك في الوضع المعتاد باستخدام مسطرة أو متر.
- نضع حلقة معدنية في نهاية الربيع.
- نقيس طول الزنبرك بوضع حلقة عليه ونسجل القياس.
- أضف حلقة معدنية أخرى في نهاية الربيع.
- نقيس طول الزنبرك بوضع الحلقة الثانية عليه ونسجل القياس.
- نضيف حلقة معدنية ثالثة إلى نهاية الربيع.
- نقيس طول الزنبرك بوضع الحلقة الثالثة عليه ونسجل القياس.
- أضف حلقة معدنية رابعة في نهاية الربيع.
- نقيس طول الزنبرك بوضع الحلقة الرابعة عليه ونسجل القياس.
- نضيف الحلقة المعدنية الخامسة والأخيرة في نهاية الربيع.
- نقيس طول الزنبرك ، ونضع آخر حلقة عليه ، ونسجل القياس.
- نسجل جميع النتائج في جدول يحتوي على عمودين ، العمود الأول لعدد الحلقات والعمود الثاني لطول الربيع ، فيبدو الجدول كالتالي:
عدد الحلقات طول الربيع حلقة معدنية واحدة أ حلقتان معدنيتان ب ثلاث حلقات معدنية ج أربع حلقات معدنية مع خمس حلقات معدنية أنا أوجد أن a و b و c و d و f هي مجموع أطوال الزنبرك لكل درجة في التجربة
- يتم رسم العلاقة بين طول الزنبرك وعدد الحلقات المعدنية بيانياً بحيث يكون المستوى الأفقي على الرسم البياني هو طول الربيع ، والمستوى الرأسي على الرسم البياني لعدد الحلقات المعدنية.
نتائج تجربة قياس التغيير
نلاحظ في نتائج التجربة أن طول الزنبرك يزداد مع زيادة كتلة الحلقات المعدنية المعلقة عليه ، وتسمى العلاقة بين طول الزنبرك وعدد الحلقات المعدنية علاقة مباشرة فكلما زادنا الكتلة المعلقة في الربيع ، تزداد كمية تمدد الربيع ، وبالتالي يمكننا أن نتوقع أنه بسبب هذه العلاقة الرياضية ، يزداد طول الربيع مع زيادة الكتلة المرتبطة به ، وبالتالي يجب أن تكون قيمة i أكبر من قيمة d ، وقيمة d أكبر من قيمة c ، وقيمة c أكبر من قيمة b ، وقيمة b أكبر من قيمة a ، و بسبب هذه القيم ، نلاحظ أنه في الرسم البياني سيكون ميل الخط الذي يمثل العلاقة بين طول الربيع وعدد الحلقات موجبًا بسبب العلاقة المباشرة بين المتغيرات.[2]
في نهاية هذه المقالة ، شرحنا بالتفصيل ماهية تجربة قياس التغيير ، وقد ذكرنا جميع الأدوات اللازمة لإجراء التجربة ، وحددنا جميع الخطوات المتضمنة في إجراء هذه التجربة ، وقد ذكرنا النتائج المتوقعة لتجربة قياس التغيير.