زمان تناوب
فصل سیزدهم:جریان متناوب
جریان متناوب: - جریان متناوب: جریانی است که جهت و مقدار(دامنه) آن طی زمان تغییر میکند. نکته:دامنه ی جریان یا ولتاژ از صفر تا حد اکثر مثبت واز حد اکثر مثبت تا صفر واز صفر تا حد اکثر منفی و از حداکثر منفی تا صفر تغییر میکند. انواع جریان متناوب: - جریانهای متناوب بر اساس شکل موجهای ساخته شده به چند دسته تقسیم بندی میشوند. موج سینوسی،دندان اره ای،پله ای و... تقسیم بندی میشوند. نحوه ی تولید جریان متناوب: طبق قانون دست راست اگر یک هادی در داخل میدان مغناطیسی به حرکت در آید در صورت قطع خطوط میدان در هادی ولتاژی القا میشود که جهت آن توسط قانون مولدی یا دست راست قابل تشخیص است.ن نحوه تولید نیروی محرک الکتریکی در اثر چرخش یک کلاف در میدان مغناطیسی به صورت زیر است: 1)اگرخطوط مغناطیسی به وسیله ی سیم پیچ قطع نشود یعنی سیم پیچ با خطوط قوا موازی باشد ولـتاژ در این مرحله صفر می شود. 2)اگرسیم پیچ و خطوط میدان زاویه 45تشکیل دهند,جریان القایی زیاد می شود. 3)اگرسیم پیچ و خطوط میدان عمود باشند ولتاژ به حد ماکزیمم می رسند. 4)اگرسیم پیچ و خطوط میدانباهم زاویه135درجه بسازندجریان القایی و ولتاژ کم می شود. 5)اگرخطوط میدان و سیم پیچ زاویه 180دجه بسازند,جریان القایی صفر می شود. 6)با چرخش کلاف سیم پیچ در همان جهت,این بار هادی را در جهت مخالف ترک میکنددر نتیجه جهت جریان القایی عوض شده و نیم سیکل منفی شروع شده و مراحل گذشته تکرار می شودتا یک شکل موج سینوسی به شکل زیر تشکیل شود: 1) زمان تناوب: طبق تعریف مدت زمانی را که طول میکشد تا یک سیکل کامل به وجود آید زمان تناوب یا پریود می گویند. که آنرا با حرف T نشان میدهندو واحدش ثانیه است.2 ) فرکانس:طبق تعریف عبارت است از تعداد سیکل هایی که در یک ثانیه پیموده میشود آنرا با حرفfنشان می دهندو واحدشHZ (هرتز) است. نکته: بین فرکانس و زمان تناوب یک رابطه ی عکس وجود دارد که مطابق روابط زیر بیان میشود. f=1/T T=1/f 3)طول موج: به مسافتی که یک موج در یک سیکل کامل طی میکند طول موج میگویند. طول موج به سرعت انتشارموج و تغییرات فرکانس بستگی دارد آنرا با حرفλ(لاندا) نشان داده می شود و فرمولهای آن به صورت زیر است ...
درس چهارم(دوره تناوب)
<?xml:namespace prefix = o /><?xml:namespace prefix = v />آونگ ساده: دستگاهی است که شامل یک وزنه ی متصل به نخ و آویزان از یک نقطه. حرکت نوسانی : حرکت رفت و برگشتی مشابه حرکت آونگ ساده، مثل حرکت زمین به دور خورشید یا حرکت زمین به دور خودش و یا مثل ضربان قلب. دوره تناوب (پریود)،T: مدت زمانی که طول می کشد تا یک نوسان کامل انجام شود.یکای SI دوره ی تناوب ثانیه است. هر چیزی حرکت داشته باشد ، می تواند به عنوان معیار زمان قرار بگیرد. دوره تناوب آونگ ساده به دو عامل بستگی دارد: 1- طول نخ : هرچه طول نخ بیشتر شود دوره تناوب بیشتر می شود. 2- نیروی جاذبه : هرچه نیروی جاذبه بیشتر شود دوره تناوب کمتر می شود. نکته:دوره تناوب آونگ ساده به جرم وزنه بستگی ندارد.دوره ی تناوب بعضی وسایل که حرکت نوسانی دارند به جرم بستگی دارد,مثل وزنه ی متصل به فنر که بالا و پایین می رود. نمونه سوال ۱-چرا با افزایش طول نخ آونگ ،دوره ی تناوب آن بیشتر می شود؟ زیرا با افزایش طول نخ، در یک رفت و برگشت، آونگ مسافت طولانی تری را طی می کند و در نتیجه زمان رفت و برگشت (دوره تناوب) افزایش می یابد. ۲- چه عواملی در دوره ی تناوب آونگ تأثیر دارد؟ توضیح دهید. طول نخ و نیروی جاذبه. ۱- هرچه طول نخ آونگ بیشتر باشد، زمان رفت و برگشت آونگ بیشتر می شود. یعنی با افزایش طول نخ ، دوره تناوب افزایش یافته و با کاهش آن دوره تناوب کاهش می یابد.2- هرچه نیروی جاذبه بیشتر باشد، آونگ با سرعت بیشتری حرکت می کند و زمان رفت و برگشت آن کوتاه تر می شود. یعنی با افزایش نیروی جاذبه ، دوره ی تناوب کمتر و با کاهش نیروی جاذبه ،دوره ی تناوب بیشتر می شود. ۳- چرا یک آونگ در حال نوسان ، پس از مدتی از حرکت باز می ایستد؟ جواب:زیرا انرژی آن کم کم به انرژی های دیگر تبدیل می شود. 4- اندازه گیری های گروهی از محققان نشان می دهد که یک آونگ ساده در آفریقای مرکزی (نزدیکی های استوا)کندتر از اروپا (در نیمکره ی شمالی) حرکت می کند! الف)بگوئید دوره ی تناوب آونگ ساده در آفریقای بیشتر است یا در اروپا؟ بر اساس جمله بالا دوره ی تناوب در آفریقای مرکزی بیشتر از اروپا است. یعنی زمانی که طول می کشد یک آونگ در آفریقای مرکزی یک بار نوسان کند، بیشتر است. ب)به نظر شما تفاوت دوره ی تناوب آونگ ساده در آفریقای مرکزی و اروپا در اثر تغییر کدام یک از عوامل موثر بر دوره تناوب آن است؟ چون طول نخ در هر دو جا ثابت است ، پس تفاوت دوره ی تناوب آونگ ساده بدلیل تفاوت در نیروی جاذبه در این دو مکان است. ج)با توجه به اینکه نیروی جاذبه زمین در هر جای زمین به میزان جرم زمین در آنجا بستگی دارد، توضیح دهید حرکت چرخشی زمین به دور خودش به دور محوری ...
اندازه گیری ثابت کشسانی فنر ( k ) و مطالعه حرکت نوسانی فنر
مقدمه فیزیک علم اندازه گیری نیز تعریف می شود. برای اندازه گیری هر کمیت یک وسیله اندازه گیری مناسب آن را باید به کار برد. باید حداکثر دقت را بکار برد و برای اطمینان به صحت آزمایش بایستی اندازه گیری را چندین بار تکرار کرد و متوسط مقادیر اندازه گیری را بدست آورد. اهداف آزمایش: 1- اندازه گیری ثابت کشسانی فنر ( k ) و مطالعه حرکت نوسانی فنر 2- طرز ساختن نیروسنج 3- تعیین g به وسیله فنر و اندازه گیری جرم موثر فنر ( یا ضریب جرمی فنر ) 4- به هم بستن فنر ها وسایل آزمایش: فنر با قطرهای متفاوت، وزنه های قلاب دار، خط کش مدرج، پایه و گیره، کرنومتر. تئوری آزمایش: هر گاه نیرویی به انتهای فنر وارد شود، فنر ازدیاد طول می یابد و این ازدیاد طول اگر از حد کشسانی ( الاستیک ) فنر تجاوز نکند، متناسب با نیروی وارده است. اگر نیرو از این حد تجاوز کند دیگر تغییرات نیرو بر حسب ازدیاد طول خطی نیست و به صورت یک منخنی است که در شکل (1-4) نشان داده شده است. F حالت خمیری پارگی x شکل (1-4) در این حالت اگر نیرو حذف شود دیگر به حالت اولیه خود باز نمی گردد. بلکه در یک طول دیگر باقی می ماند. در این خالت جسم راپلاستیک گویند. اگر نیرو ازاین حد هم تجاوز کندحالت خمیری ایجاد می شود که در این حالت جسم مانند یک خمیر کشیده شده وپاره می شود. قانون هوک بر اجسام کشسان حاکم است برطبق تعریف تغییر شکل یک جسم کشسان متناسب با نیروی وارد شده بر جسم است. که چون فنر هم یک جسم کشسان است قانون هوک در مورد فنر به این صورت تعریف می شود: ازدیاد طول فنر متناسب با نیروی کشسانی است که به فنر وارد می شود. اگر به یک جسم قابل ارتجاع مثل فنر که به حالت قائم آویخته شده وزنه ای به جرم m آویزان شود، نیرویی سر فنر وارد شده و فنر افزایش طول پیدا می کند. طبق قانون هوک افزایش طول فنر متناسب با وزن وزنه ای است که به آن آویخته شده است. ((4-1 � ...
تناوب:
تناوب: تناوب در محصولات زراعي باعث باروري خاك، بالابردن راندمان بهره وري از زمين، جلوگيري از فرسايش خاك، كنترل علفهاي هرز، كنترل آفات و بيمارهاي گياهي وتوزين زماني مناسب كار ماشين آلا ت مي شود . همچنين هرچه تنوع محصولات كاشته شده بيشتر باشد، ريسك توليد كمتر و شكست در توليد يك محصول، ممكن است تا حدي با موفقيت محصولات ديگر جبران گردد. كاشت پنبه درخاك و آب شور: از نظر تحمل به شوري، در بين محصولات زراعي، پنبه بعد از جو درمقام دوم قرار دارد. حساسترين مرحله رشدي پنبه نسبت به شوري، مرحله جوانه زني و استقرار گياهچه آن است كه مي توان با مديريت صحيح درصد سبز بالا و در نتيجه محصول مطلوب از آب يا خاك شور به دست آورد . به منظور ايجاد سبز يكنواخت، استفاده از بذركار پنبه و كشت به روش دو فارو يا پشته پهن ) در شرايط شوري خاك و آب توصيه مي شود . ( دراين حالت، پشته ها حدود ١٤٠ سانتي متر و كشت در دو طرف با فاصله١٠ سانتيمتر از لبه پشته ها انجام مي شود ). اين روش به علت تغيير محل تجمع املاح و نمكها از روي بذر به وسط پشته، سبب سهولت سبز بذور و نيز صرفه جويي در مصرف آب مي شود(. آبياري در اراضي شور بايد با فواصل زماني نزديك صورت گيرد.(منبع شماره 9) اصلاح روشهای موجود آبیاری: اصلاح روشهای موجود آبیاری و کاربرد روشهای آبیاری تحت فشار به عنوان گزینه بسیار موثر در جهت بهره وری آب و افزایش تولید در دستور کار برنامه ریزان مسایل آب و خاک قرار داشته و دارد بدلیل تغییر در اکوسیستم گیاه و ایجاد شرایط مرطوب در فضای تحت کشت و رشد گیاه در مدت زمان آبیاری و همچنین بدلیل برخورد مستقیم ذرات آب در سیستم های آبیاری تحت فشار با اندام های هوایی گیاه بیماریهای مهم قارچی پنبه مورد تاکید است.(منبع شماره 11) تنش رطوبتی: پنبه قادر به تحمل تنش رطوبتی در مناطق با محدودیت رطوبت در مرحله رشد رویشی وتاقبل از گلدهی بوده از طریق تنظیم رشد رویشی منجر به بهبود عملکرد میشود همچنین گیاهان پنبه ای که تحت شرایط تنش رطوبتی قرار گرفته اند کمبود رطوبت در طول فصل رشدرابهتر از پنبه های بدون تنش تحمل می نماید تنش رطوبتی خفیف در مراحل اولیه رشد رویشی را کاهش امارشد غوزه ها فتوسنتزی مازاد بر رشد رویشی می تواند در اختیار اندام های زایشی قرار بگیرد افزایش آبیاری در مراحل اولیه رشد باعث تحریک رشد رویشی اما از آنجایی که پنبه گیاهی بارشد نامحدود است هر عاملی که باعث تحریک رشد رویش می شود منجر به اختصاص بیشتر مواد فتوسنتزی به اندام های رویشی گیاه در نتیجه ریزش گل وغنچه می شود .تاخیر در اولین ابیاری بعد از کاشت تاغنچه دهی باعث کاهش مقدار آب مصرفی به میزان 30درصد ...
آزمایش جرم و فنر
آزمایش جرم و فنر شاید شما تا هم کنون آونگ ساعتهای دیواری را دیده باشید که، مداوم به چپ و راست حرکت می کنند و یک حرکت تکراری را به نمایش می گذارند. به حرکتهایی که در زمانهای مساوی از هر نظر تکرار می شوند، حرکتهای تناوبی می گویند. همچنین به زمانی که طی آن یک نوسانگر، نظیر همان آونگ ساعت، یک حرکت کامل را به انجام برساند، دوره تناوب گفته می شود. در علم فیزیک مطالعه حرکتهای تناوبی از اهمیت بسیاری برخوردار است. اغلب پدیده های طبیعی از آثار تناوبی به وجود می آیند، در بعضی از حرکتهای تناوبی مانند نوسانهای یک فنر و یک یک آونگ دوره تناوب به گونه ای است که می توانیم به سادگی تناوبی بودن حرکت را مشاهده کنیم. اما زمان تناوب بسیاری از حرکتهای تناوبی چنان کم است که به آشکار سازها و نمایشگرهای دقیقی نیاز است. برای نمونه، می توانیم از صوت، نور و الکتریسیته نام ببریم که به نوعی از آثار تناوبی ناشی می شوند. در این آزمایش می توانیم یک حرکت تناوبی را در یک دستگاه نوسان کننده، که شامل یک فنرو وزنه است مشاهده کنیم و زمان تناوب آن را اندازه گیری نماییم. اما در آغاز باید سختی فنر را محاسبه نموده لازم به ذکر است که فنر و جنس آن، از اهمیت بالایی برخوردار است. فنرهایی که قابل استفاده اند، فنرهایی هستند که، با افزایش نیروئی ثابت، تغییر طول ثابتی در آنها دیده می شود. به عبارت دیگر نیروی وارد به فنر با تغییر طول آن متناسب است.بنابراین می توانیم به فرمولی به شکل زیر برسیم: که در آنK ، ثابت فنر نامیده می شود: F=K.Xبرای انجام آزمایش یک فنر، وزنه های 50 و 100و 200 گرمی یک پایه و یک گیره، خط کش مدرج و یک ساعت با ثانیه شمار دقیق مهیا کنید، حال فنر را از گیره بالای پایه آویزان، سپس طول فنر را اندازه بگیرید. در این مرحله وزنه ای (مثلا یک وزنه پنجاه گرمی) به فنر آویخته وطول فنر را مجددا اندازه بگیرید. حال اختلاف در طول فنر را به صورت دقیق محاسبه نمایید. وپس از انجام این آزمایش با وزنه های مختلف نتیجه ها را در جدولی ثبت کنید! سپس اندازه وزنه ها را روی یک محور قائم و طول را با مقیاس مناسب روی یک محور افقی ببرید و نمودار تغییرات F را بر حسب X ترسیم نمایید. حال یکبار به کمک نتیجه های به دست آمده در جدول و بار دیگر از روی شیب نمودار میانگین K را به دست آورید! اگر آزمایش را به صورت دقیق به انجام برسانید، متوجه خواهید شد که ضریب ثابت (K) به دست خواهد آمد. شما می توانید این آزمایش را با فنرهای متفاوت، از نظر اندازه و میزان سختی تکرار نمایید و ضراب ثابت K را بدست بیاورید! نسبت ثابت K برای بدست آوردن زمان تناوب یک فنر بسیار مهم است.
آزمایش هایی با آونگ ساده
آونگ ساده عبارت است از يك جرم نقطه اي كه از نخي سبك آويزان است.اگرآونگ را از موضع تعادلش به يك طرف ببريم وسپس رها كنيم، آونگ تحت تاثير نيروي وزن در يك صفحه قائم نوسان خواهد كرد. اين حركت تناوبي ونوساني است. يك نوسان كامل وقتي است كه گلوله از يك وضعيت و دريك جهت دو باره عبور كند. شكل مقابل آونگي به طول l وجرم m را نشان مي دهد كه با خط قائم زاويه θ مي سازد. نيروهاي وارد بر m عبارتند ازنيروي گرانش mg وكشش نخ T و رابطه دوره تناوب چرخش آونگ ساده برحسب طول آونگ و شتاب گرانش زمین (g) ، به صورت زیر است: گلوله را به نخ سبکی می بندیم .نخ آونگ ساده سبک و غير قابل کشش است. به گونه‌ای که جرم نخ بسيار ناچيز بوده و لذا حرکت آن مورد توجه قرار نمی‌گيرد برای اينکه حرکت گلوله بدون سرعت اوليه باشد یک نخ را از يک طرف به وسط گلوله می پيچيم و گره می زنيم و از طرف ديگر آنرا به يک ميله قائمی وصل می کنيم و با سوزاندن نخ در نزديکی گلوله آنرا به حرکت وا می داریم مر حله اول :چگونگی تعیین دوره تناوب آونگ ساده گلوله را به حرکت وا می داریم و هربارزمان 10 نوسان کامل را با زمان سنج تعيين کنيم و با تقسيم آن بر 10 دوره تناوب را به دست آوريم تذکر : باید زاویه انحراف آونگ را کم در نظر بگیریم در غیر این صورت یک آونگ ساده نخواهیم نداشت ! در اين آزمايش تنها دقت در شمارش تناوبها و روشن وخاموش كردن كرنومتر اهميت خاص دارد براي شمارش تعداد تناوبها مي توان اندكي به آن خيره شده تا چشم به حركت تناوبي آن عادت كند سپس شمارش را آغاز مي كنيم مرحله دوم: تعیین شتاب جاذبه گرانشی به وسیله آونگ ساده با سه آونگ با طول های متفاوت آزمایش را دنبال می کنیم برای دقت بیشتر شعاع گلوله را بايد به طول نخ اضافه كرد .وسپس زمان تناوب هر سه آونگ را تعیین می کنیم وجدولزیر را با استفاده از فرمول زیر کامل می کنیم g L T **** آونگ۱ آونگ۲ آونگ۳با میانگین گرفتن از مقدار های بدست آمده g را تعیین می کنیم مقدار g بدست آمده در اين آزمايش اندكي با مقدار واقعي ان اختلاف دارد آن هم بيشتر به علت خطا در اندازه گيري است مرحله سوم : دوره تناوب آونگ ساده به دامنه بستگی ندارد آیا می توانید با توجه به شکل زیر آزمایش را طراحی کنید؟؟ موفق باشید
تناوب چیست ؟
تناوب چیست ؟رعایت تناوب زراعی یکی از موثر ترین راههای سالم سازی زراعی است . کشت مستمر و پی در پی گیاه در یک قطعه زمین باعث افزایش حشرات , کنه ها , نماتد ها و علف های هرزی که روی آن گیاه رشد و نمو می کنند شده و خسارات زیادی به بار می آورند . هر خانواده گیاهی , آفات مخصوصی دارد که معمولا قادر نیست به جنسها و گونه های گیاهی دیگر ضرر بزند . در زراعت های پشت سرهم , عملیات مبازه همه ساله چندین بار تکرار می شود که ادامه و تکرار آنها علاوه بر آلوده کردن محیط زیست و کاهش نسبی حاصل خیزی خاک اکثرا سبب پیدایش گروه های مقاوم در حشره کنه ها می شود . اگر تناوب زراعی رعایت شود , تا حدزیادی آسیب رسانی آفت ها و عوامل بیماری زا , کاهش پیدا خواهد کرد . در واقع تناوب کشت در کاهش جمعیت حشرات , بیماری ها و نماتد ها نقش بزرگی را بر عهده دارد.[internet] چناچه زارعی فقط به تولید یک محصول در مزرعه ی خود بپردازدو یا همیشه یک محصول را در یک قطعه ی زمین بکارد, نه تنها حداکثر بازده را از کار و عوامل تولید در دراز مدت به دست نمی آورد بلکه با مسائلی از قبیل نقصان تدریجی عملکرد طی سالهای متوالی ,توسعه ی علف های هرز , آفات و بیماری های گیاهی , فرسایش و نقصان باروری خاک , عدم بهره گیری از عوامل تولید مانند آب آبیاری , نیروی کار و ماشین آلات د ربخشی از سال و در نتیجه بهدر رفتن سرمایه , نوسانات قیمت محصول در بازار و عوامل نامساعد محیطی پیش بینی نشده روبرو می گردد. مجموعه ی این عوامل موجب شکست سیستم تولید در کوتاه مدت یا بلند مدت خواهد شد . زارع می بایستی برای پرهیز از این مشکلات تولید دو یا چند محصول را در مزرعه ی خود مورد مطالعه قرار دهد, از کاشت مداوم یک محصول در یک قطعه ی زمین خودداری کند و اصول تناوب زراعی را رعایت کند. توالی زمان کاشت محصولات مختلف را د ریک قطعه زمین با ترتیب ثابت تناوب زراعی گویند.تناوب زراعی مطلوب آن است که باعث افزایش عملکرد محصولات مورد کاشت (نسبت به کاشت مستمر آنها در یک قطعه زمین ) گشته, سبب حفاظت آب و خاک شده و بازده اقتصادی کار و سرمایه را افزایش دهد. واقعيت اين است كه تناوب مناسب خاك ، ترميم يا بازگشت حالصخيزي خاك را براي مصرف انسان است.به هر حال زيان هاي سيستم تك كشتي از ديدگاه كشاورزي پايدار آشكار شد.هدف و روش ها:تناوب زراعي از كاهش حاصلخيزي خاك اجتناب مي كند ، مثل رشد محولات يكسان كه مكررا در يك مكان عاقبت خاك را از مواد غذايي متنوع خالي مي كنند.يك محصول كه خاك را از يك نوع ماده ي غذايي خالي مي كند ، در فصل زراعي بعد با يك محصول غير همسان كه مواد غذايي را بر مي گرداند يا نسبتي از مواد غاذيي را بر مي گرداند كاشته مي شود ، مثل :برنج با ...
آز فيزيك 2 - اسيلوسكوپ
اندازه گيَري زمان (هر سيكل) و اختلاف پتانسيل درفركانس ها و شكل موج هاي مختلف آشنایی با اصول کار اسیلوسکوپ ( Oscilloscope ) اسیلوسکوپ ( Oscilloscope ) یک دستگاه اندازه گیری است که از آن برای مشاهده شکل موج ها و اندازه گیری ولتاژ ، زمان تناوب ، اختلاف فاز و همچنین مشاهده منحنی مشخصه ولت – آمپر عناصر نیمه هادی مانند دیود و ترانزیستور استفاده می شود . اسیلوسکوپ یک ولت متر دقیق است ولی توانایی اندازه گیری جریان را به طور مستقیم ندارد و برای اندازه گیری جریان باید از روش های غیر مستقیم مانند قانون اهم استفاده کرد . یکی از مزایای اسیلوسکوپ این است که بر خلاف مولتی مترهای معمولی ، در فرکانس های بالا نیز به خوبی کار می کند . اندازه گیری و مشاهده شکل موج ها در اسیلوسکوپ از ولتاژ با فرکانس صفر ( DC ) شروع و به فرکانس مشخصی ختم می گردد که معمولاً اسیلوسکوپ را با این فرکانس مشخص می کنند . مثلاً اسیلوسکوپ 40 مگاهرتز ، یعنی اسیلوسکوپی که می تواند ولتاژهای DC و AC تا 40MHZ را نمایش دهد . اسیلوسکوپ ها در نوع آنالوگ و دیجیتال ساخته می شوند که ما در اینجا به برسی نوع آنالوگ آن می پردازیم و در ادامه هر جا کلمه اسیلوسکوپ را به کار ببریم منظورمان اسیلوسکوپ آنالوگ است . ما قصد نداریم به بررسی ساختمان داخلی اسیلوسکوپ بپردازیم بلکه هدف ، آشنایی با قابلیت های اسیلوسکوپ و نحوه استفاده از آن می باشد . به دلیل اینکه طرز کار همه اسیلوسکوپ ها شبیه یکدیگر است و کلیدها و ولوم های آنها تقریباً یکی است . در زير تصويري از اسیلوسکوپ Instek مدل GOS – 630 مشاهده مي شود كه در آزمايشگاه فيزيك دانشكده موجود است و مختصري در مورد عملكرد كليد هاي آن در زير شرح مي دهيم .