بحران فیزیک مدرن و نظریه های نوین

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 21

بحران فیزیک مدرن و نظریه های نوین مقدمهمکانیک کوانتوم با ذرات زیر اتمی سروکار دارد که خواص و روابط آنها را مورد بررسی قرار می دهد. این ذرات مجموعه ای از کوانتومهای مختلف ماده، انرژی و نیروها هستند. فرمیونها سنگ بنای ماده را تشکیل می دهند و بوزونها موجب پیوند یا گسستگی فرمیونها می شوند. در هر صورت با هر عنوان و طبقه بندی که به این ذرات بنگریم، از یکدیگر جدا و گسسته اند. در حالیکه فضا-زمان کمیتی پیوسته است. آن گسستگی با این پیوستگی سازگار نیست. کوششهای زیادی انجام شده تا این دو نظریه بزرگ علمی را سازگار سازد

 در این راستا نظریه های مختلفی مانند نظریه کوانتوم لوپ، نظریه ریسمانها و نظریه هگز بوزون مطرح شده اند. نظریه ریسمانها و هگز بوزون در میان سایر نظریه ها از اهمیت بیشتری برخوردار است. نظریه ریسمانها در دهه ی 1920 مطرح شده و در 80 سال گذشته کارهای زیادی توسط فیزیکدانان انجام شده تا نظریه ریسمانها جایگزین مناسبی برای مکانیک کوانتوم و نسبیت باشد. در این دوره ی طولانی بارها به بن بست رسیده و طرفدارانش با ارائه ی توجیحات جدید تلاش کرده اند آن را به گونه ای جدید مطرح کنند. نظریه هگز بوزون به دهه ی 1960 بر می گردد که هنوز با مشکلات عدیده ای سروکار دارد و طرفدانش نتوانسته اند این مشکلات را برطرف سازند

آخرین نظریه، نظریه سی. پی. اچ. است. هرچند زمان مطرح شدن نظریه سی. پی. اچ. ئر ایران به اواخر دهه ی 1980 بر می گردد، اما کمتر از دو سال در خارج از کشور و کمتر از یک سال در ایران بطور جدی مطرح شده است. با این عمر کوتاه، از حالت نهالی نوپا در آمده و توانسته بصورت یک نظریه انقلابی و سرنوشت ساز جایگاه ویژه ای برای خود فراهم سازد و در مقابل نظریه های مختلف ایستادگی کند. در این فصل هر سه نظریه مورد بحث قرار می گیرد

 محدودیت ها

بشر همواره در تلاش بوده تا یک ارتباط منطقی بین اجسام بزرگ نظیر زمین و خورشید و ذرات ریز که بعدها اتم و ذرات زیر اتمی خوانده شد بیابد. نمونه بارز این تلاشها را می توان در نظریه اتمی دموکریتوس و عناصر چهار گانه آب، آتش، خاک و هوا مشاهده کرد. اما تمام این کوششها بیشتر جنبه ی فلسفی داشتند و با برداشت امروزی که از علم داریم، دارای اعتبار علمی نبودند. نخستین کوشش علمی را می توان در آزمایشهای گالیله مشاهده کرد که بعداً توسط نیوتن بیان و شالوده ی فیزیک را تشکیل داد.

پس از اثبات نظریه اتمی ماده و مشاهده اینکه اتم خود نیز از ذرات دیگری تشکیل شده، تلاشهای زیادی صورت گرفت تا قوانین حاکم بر جهان اجسام بزرگ را به ذرات زیر اتمی تعمیم دهند که مدل اتمی بور یک نمونه ی بارز این تلاشها است.

بعدها که مکانیک کوانتوم مطرح و ذرات زیر اتمی مورد بررسی دقیق قرار گرفت، مشخص شد که مکانیک کوانتوم نظریه ساده ای نیست و نمی توان رفتار ذرات زیر اتمی را با اجسام بزرگ مقایسه کرد. رفتار اجسام بزرگ بخوبی در مکانیک کلاسیک قابل توضیح می باشد. اما برای توضیح ذرات در مکانیک کوانتوم به یک بینش جدید نیاز است.

پایه بینش جدید

برای شکل دادن به پایه بینش خود در مکانیک کوانتوم، باید به خصوصیات مولکولها، اتمها و سایر ذرات زیر اتمی توجه کرد. این ذرات بسادگی و با سرعت زیاد از مکانی به مکان دیگر حرکت می کنند و همین امر پایه اصل عدم قطعیت هایزنبرگ را تشکیل می دهد.

QM1

ذرات، نقاط مادی اجسام بزرگ نیستند که با سرعت ثابت حرکت می کنند.

 QM2

ذرات دارای یک ویژگی مشترک می باشند که آنرا اسپین می نامیم و به حالت های زیر قابل تقسیم است:

اگر ذره در یک حالت بتواند بماند می گوئیم دارای اسپین صفر است

اگر ذره در دو حالت بتواند بماند می گوئیم دارای اسپین یک دوم است

اگر ذره در سه حالت بتواند بماند می گوئیم دارای اسپین یک است

اگر ذره در پنج حالت بتواند بماند می گوئیم دارای اسپین دو است

 فرمیونها و بوزونها

ذراتی که دارای اسپین درست (صفر، یک و دو) هستند، بوزون نامیده می شوند.

ذراتی که دارای اسپین نادرست (یک دوم و سه دوم.. ) هستند، فرمیون نامیده می شوند.

فیزیک پزشک 0712

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 21

تاریخچه پزشکی

مجسمه بقراط حکیم در دانشگاه UCSF آمریکا.در روزگاران کهن این دانش بر مردم ناشناخته بود، و بیماری‌ها را برآمده از عوامل فراطبیعی می‌دانستند، و برای درمان آنها به سحر و جادو دست می‌یازیدند. یونانیان در پیشرفت این دانش نقش به‌سزایی داشتند. دانشمندانی از جمله بقراط، ارسطو و جالینوس از مروّجان اصلی این علم در یونان باستان بودند.

همگام با پیشرفت سایر علوم، روش علمی بنیانهای علم پزشکی را دگرگون نمود. پلایش مداوم دانسته‌ها و اطلاعات به همراه اکتشافات متعدد در رشته‌های علوم پایه پزشکی به علم نوین پزشکی منجر گردیده‌است.این علم اگرچه پایه‌های خود را از دانسته‌های گذشته گرفته‌است و هنوز نیز از علوم سنتی به عنوان منبع استفاده می‌کند ولی روش آن مبتنی بر استانداردهای سخت علمی است.

در حال حاضر به دلیل گسترده شدن بسیار زیاد علاوه بر پزشکی عمومی، علم پزشکی به رشته‌های تخصصی و فوق تخصصی فراوان تقسیم گردیده‌است و همچنین ارتباط نزدیک و تنگاتنگی با رشته‌هایی مانند داروسازی، علوم آزمایشگاهی، پیراپزشکی دارد.

پزشکی در ایران[نیازمند منبع

در ایران باستان پزشکی سنتی شامل گیاه‌درمانی و دعادرمانی و جراحی بوده‌است. با برپایی دانشگاه‌هایی مانندجندی‌شاپور، پزشکی در ایران گسترش یافت، پس از اسلام نیز این روند ادامه یافت. از پزشکان بزرگ ایرانی در دورهٔ اسلامی می‌توان به ابن سینا، زکریای رازی و علی ابن سهل طبری اشاره کرد. پزشکی ایرانی ترکیبی از انواع طبابت‌های رایج اقوام چینی و هندی و عربی و غربی بوده‌است.

فیزیک بهداشت

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

پرش به: ناوبری, جستجو

تخصص ویژه فیزیک بهداشت موضوعات محافظت از پرتو استفیزیک بهداشت (به انگلیسی: Health Physics) و یا بهداشت پرتوی شاخه ای از فیزیک پزشکی است که با حفاظت افراد و جوامع در برابر آثار زیانبار پرتوهای یونیزان و غیر یونیزان سر و کار دارد.

متخصص در این زمینه مسئول جوانب حفاظتی-بهداشتی در طراحی فرایند ها, تجهیزات, و آزمایشگاه هایی که از منابع پرتوی و ضایعات هسته ای استفاده می کنند می باشد بطوریکه تابش پرتو وارده به افراد و پرسنل کمینه گشته و همواره در حد قابل قبول باشد. وی نیز بایستی در هر حال این محیط ها را زیر سنجش (surveillance) داشته باشد تا از وضعیت فوق در تمام حالات اطمینان خاطر داشته باشد. اگر این شرایط بنا به هر دلیلی اغماض گردند, وی بایستی ارزیابی و توصیه های لازم را برای رفع هر چه سریع تر سانحه را بنماید.

جوانب علمی و مهندسی فیزیک بهداشت عموماً با این فعالیتها سر و کار دارند:

سنجش فیزیکی پرتو ها و مواد پرتوزای متفاوت.

برقراری روابط کمی بین تابش پرتو (Radiation exposure) و خسارات زیستی (biological damage).

پخش و حرکت رادیواکتیویته در محیط زسیت.

طراحی و محاسبات جوانب حفاظتی (shielding) تجهیزات, فرایند ها, و محیط های مناسب رادیولوژیکی.

[ویرایش] جستارهای وابسته

ALARA

[ویرایش] منابع

Health Physics (Cambridge Advanced Sciences), Andrew McCormick, Cambridge University Press, 2001

پیوند‌های به خارج

مکاتب پزشکی

روش درمان مغرب‌زمین در کل روش بقراطی نام دارد. از دیگر روشهای مهم درمانگری در جهان می‌توان از مکتب آیورودی هندی و پزشکی سنتی چینی و از جمله طب سوزنی نام برد.

مشاهیر پزشکی

فیزیک پزشکی (به انگلیسی: Medical physics) نام یکی از دانش‌های پایه‌است که مفاهیم و کاربرد مجموعه علوم فیزیک را در تشخیص و درمان پزشکی بررسی می‌کند.[۱]

فهرست مندرجات

[نهفتن]

• ۱ تعریف

تحقیق در مورد فیزیک سونوگرافی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 37 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

فیزیک سونوگرافی

اولتراسوند:

امواج ماوراء صوتی در واقع همان امواج صوتی است که فرکانس آن‌ها بیشتر از فرکانس آستانة شنوایی انسان است.

در اولتراسوند از انرژی امواج صوتی و ویژگی‌های اکوستیکی یا صوتی بافت‌های بدن برای تولید تصویر استفاده می‌کنیم.

علاوه بر تصویر‌برداری اولتراسوند در فیزیوتراپی هم استفاده می‌شود .

کار امواج اولتراسوند در فیزیوتراپی : گرم کردن موضعی بافت‌ها

شدت آن از شدت تصویر‌برداری بیشتر است ـ اگر از شدت زیادی استفاده شود آثار بیولوژیکی روی می‌دهد.

در اولتراسوند از تکنیک پالس اکو palse echo (تَپ پژواک) استفاده می‌شود.

در یک زمانی پالس فرستاده شده و در یک زمان اکو دریافت می‌شود یعنی دادن پالس پیوسته (continues) نیست.

تصاویر بدست آمده به صورت مقطعی از بافت است. مثل MRT , CT

عمل ارسال و دریافت پالس در سونوگرافی توسط transducer انجام می‌شود.

Transducer ‌ها : تشکیل شده‌اند از مادة پیزوالکتریک .

مواد پیزوالکتریک موادی هستند که موقعی که در میدان الکتریکی قرار می‌گیرند (میدان متناوب ) دچار ارتعاش می‌شوند و در نتیجه امواج صوتی ارسال می‌کنند.

ارتعاش ایجاد ولتاژ و هم ولتاژ ایجاد ارتعاش

و بالعکس مواد پیزوالکتریک موقعی که مرتعش می‌شوند یک اختلاف پتانسیل در دو طرفشان ایجاد می‌شود .

ساعت‌های کوآرتز دارای مادة پیزوالکتریک هستند. (با باطری مرتعش می‌شود).

هر بار ارتعاش = یک ثانیه در نتیجه اختلاف پتانسیل تولید شده در اثر ارتعاش موتور ساعت را بکار می‌اندازد.

Transducer ها علاوه بر ارسال و دریافت امواج صوتی هدایت امواج در داخل بدن را هم بر عهده دارند.

اکویی که در بدن به وجود می‌آید از اختلاف چگالی بافت‌های مختلف بدست می‌آید.

هر جا اختلاف چگالی باشد اکو تشکیل می‌شود.

اکو معمولاً در مرز مشترک دو بافت ایجاد می‌شود مثل : عضله و چربی

و فاصلة اکو ( مرز بین دو بافت ) از رفت و برگشت امواج محاسبه می‌شود. (امواج صوتی)

شدت اکویی که به transducer می‌رسد در واقع سیاهی سفیدی یا Grayscale را به ما نشان می‌دهد. (دامنة امواج صوتی)

اگر اکو زیاد باشد تصویر سفید دیده می‌شود (یعنی بازگشت زیاد بوده)

و شدت امواج رسیده به بافت بعدی کمتر می‌شود.

ژل دانسیته‌اش مثل دانسیتة بدن است به این خاطر بازگشتی نداریم.

علاوه بر ایجاد تصاویر در اولتراسوند ، قادریم فواصل بین بافت‌ها ، حجم یک توده، حرکت بافت (اکو : حرکت قلب) اندازه‌گیری جریان خون (سرعت) و تصاویر سه بعدی را داشته باشیم.

مشخص کردن بافت عروق ( در موارد اورژانسی به جای آنژیوگرافی از اولتراسوند استفاده می‌شود)

اولتراسوند با دستگاه پردازش تصویر سه بعدی : تصویر سه بعد

هر اولتراسوندی تصویر سه بُعدی نمی‌دهد.

تاریخچه اولتراسوند

تقریباً بعد از جنگ جهانی دوم اولتراسوند روی کارآمد آن زمان برای تحقیق در زیر آب دریا از سونو استفاده می‌کردند برای تشخیص اجسام و موجود‌ها (حتی عمق زیر‌دریایی در جنگ)

ابتدا برای تشخیص تومور‌ها و هماتوم استفاده می‌شد . در یک بافت طبیعی اکو‌ها مشخص هستند اگر اکو جابه جا می‌شد مشخص می‌شد یک بیماری بافت را درگیر کرده است.

وارد کردن پالس بر بدن و دریافت پالس از مکان مشخص روش A mode (Amplitude) (دامه ـ وسعت) در صورت جابجایی یا پالس اضافی پی به بیماری می‌بردند.

دهة 60 میلادی به جای دامنه‌ها روشنایی، از جابجایی روش B mode (Brightness) روشنایی‌ها یا زیاد بودن روشنایی در جایی که بیماری را مشخص می‌کرد. B-mode امروزه استفاده می‌شود.

قبلاً از الکتریک آنالوگ استفاده می‌شد چون دیجیتال (complex B mode) نبود.

بعداً به جای transducer های single element از array transducer استفاده کردند که در حقیقت از چند مادة پیزوالکتریک تشکیل شده‌اند و تکنیک تصویر‌برداری بهتر شد و رزولوشن بهبود یافت و تصویر زنده یا real time داریم یعنی همزمان با حرکت عضو تصویر‌برداری صورت می‌گیرد.

در حال حاضر تکنیک‌های زیادی در سونو استفاده می‌شود : 1ـ تصویر‌برداری هارمونیک Harmonic Imaging (تصاویر دارای کنتراست).

نفوذ مایعات از دیوارة عروق :perfusion

(فرآیند عبود و گذشتن)

تکنیک داپلرو تصویر برداری سه بعدی

اولتراسوند = برای بررسی perfusion بافت‌ها (حباب‌های ریز در جریان خون)

امواج صوتی:

صورتی از انرژی مکانیکی است که تنها در محیط پیوسته قابل انتشار است .(محیط مادی)و این محیط باید دارای قابلیت انبساط و انقباض باشد. (محیط الاستیک) حرکت امواج صوتی مثل حرکت فنری است که به پیستون متصل است مولکولهای هوا در اثر انتشار امواج صوتی در یک ناحیه فشرده و در یک ناحیه باز می‌شوند و این ذراتند که این انرژی را انتقال می‌دهند. در واقع با انقباض و انبساط ، امواج صوتی منتشر می‌شود.

اگر اشفتگی در محیط ایجاد شود شکل امواج صوتی به هم می‌ریزد.

انتقال امواج در مسیر انتشار است در واقع صوتی امواج طولی هستند. اما امواج تولیدی در اولتراسوند به صورت پالسی کوتاه است (پیوسته نیست).

پارمترهای امواج

طول موج فاصلة بین دو انقباض یا دو انبساط متوالی یا دو نقطة مشابه در موج را طول موج می‌گویند و با نشان می‌دهیم.

فرکانس تعداد ارتعاشات موج در یک ثانیه با f نشان می‌دهیم.(یا با U )

پریود

امواجی که فرکانسشان کمتر از 15 سیکل بر ثانیه باشد امواج هر وصوت infeta sound یا مادون صوت هستند. فرکانس کمتر از HZ15 قابل شنیدن نیستند.

امواج قابل شنیدن 20KHZ ـ 15HZ

ماوارء صوت 20KHZ به بالا هم قابل شنیدن نیستند.

امواج اولتراسوند (ماواء صوت) : فرکانس امواج بین 2 –10 MHZ

توجه: فرکانسtranSducer ها ثابت است. مثلاً tranSducer با فرکانس MHZ3 هر چه فرکانس بیشتر قدرت نفوذ کمتر است (دراولتراسوند)

دربافت‌های ضخیم تر ایز tranSducer ها با فرکانس پایین‌تر استفاده می‌شود. هر چه فرکانس بالاتر باشد رزولوشن بالاتر است.

سرعت صوت: فاصله‌ای که موج دریکای زمان می‌پیمایدسرعت گسل موج است

در یک محیط حفص سرعت گسیل یریسامد ربطی ندارد در یک محیط مشخص بالک

چگالی

تحقیق؛ بحران فیزیک مدرن و نظریه های نوین

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 21

بحران فیزیک مدرن و نظریه های نوین مقدمهمکانیک کوانتوم با ذرات زیر اتمی سروکار دارد که خواص و روابط آنها را مورد بررسی قرار می دهد. این ذرات مجموعه ای از کوانتومهای مختلف ماده، انرژی و نیروها هستند. فرمیونها سنگ بنای ماده را تشکیل می دهند و بوزونها موجب پیوند یا گسستگی فرمیونها می شوند. در هر صورت با هر عنوان و طبقه بندی که به این ذرات بنگریم، از یکدیگر جدا و گسسته اند. در حالیکه فضا-زمان کمیتی پیوسته است. آن گسستگی با این پیوستگی سازگار نیست. کوششهای زیادی انجام شده تا این دو نظریه بزرگ علمی را سازگار سازد

 در این راستا نظریه های مختلفی مانند نظریه کوانتوم لوپ، نظریه ریسمانها و نظریه هگز بوزون مطرح شده اند. نظریه ریسمانها و هگز بوزون در میان سایر نظریه ها از اهمیت بیشتری برخوردار است. نظریه ریسمانها در دهه ی 1920 مطرح شده و در 80 سال گذشته کارهای زیادی توسط فیزیکدانان انجام شده تا نظریه ریسمانها جایگزین مناسبی برای مکانیک کوانتوم و نسبیت باشد. در این دوره ی طولانی بارها به بن بست رسیده و طرفدارانش با ارائه ی توجیحات جدید تلاش کرده اند آن را به گونه ای جدید مطرح کنند. نظریه هگز بوزون به دهه ی 1960 بر می گردد که هنوز با مشکلات عدیده ای سروکار دارد و طرفدانش نتوانسته اند این مشکلات را برطرف سازند

آخرین نظریه، نظریه سی. پی. اچ. است. هرچند زمان مطرح شدن نظریه سی. پی. اچ. ئر ایران به اواخر دهه ی 1980 بر می گردد، اما کمتر از دو سال در خارج از کشور و کمتر از یک سال در ایران بطور جدی مطرح شده است. با این عمر کوتاه، از حالت نهالی نوپا در آمده و توانسته بصورت یک نظریه انقلابی و سرنوشت ساز جایگاه ویژه ای برای خود فراهم سازد و در مقابل نظریه های مختلف ایستادگی کند. در این فصل هر سه نظریه مورد بحث قرار می گیرد

 محدودیت ها

بشر همواره در تلاش بوده تا یک ارتباط منطقی بین اجسام بزرگ نظیر زمین و خورشید و ذرات ریز که بعدها اتم و ذرات زیر اتمی خوانده شد بیابد. نمونه بارز این تلاشها را می توان در نظریه اتمی دموکریتوس و عناصر چهار گانه آب، آتش، خاک و هوا مشاهده کرد. اما تمام این کوششها بیشتر جنبه ی فلسفی داشتند و با برداشت امروزی که از علم داریم، دارای اعتبار علمی نبودند. نخستین کوشش علمی را می توان در آزمایشهای گالیله مشاهده کرد که بعداً توسط نیوتن بیان و شالوده ی فیزیک را تشکیل داد.

پس از اثبات نظریه اتمی ماده و مشاهده اینکه اتم خود نیز از ذرات دیگری تشکیل شده، تلاشهای زیادی صورت گرفت تا قوانین حاکم بر جهان اجسام بزرگ را به ذرات زیر اتمی تعمیم دهند که مدل اتمی بور یک نمونه ی بارز این تلاشها است.

بعدها که مکانیک کوانتوم مطرح و ذرات زیر اتمی مورد بررسی دقیق قرار گرفت، مشخص شد که مکانیک کوانتوم نظریه ساده ای نیست و نمی توان رفتار ذرات زیر اتمی را با اجسام بزرگ مقایسه کرد. رفتار اجسام بزرگ بخوبی در مکانیک کلاسیک قابل توضیح می باشد. اما برای توضیح ذرات در مکانیک کوانتوم به یک بینش جدید نیاز است.

پایه بینش جدید

برای شکل دادن به پایه بینش خود در مکانیک کوانتوم، باید به خصوصیات مولکولها، اتمها و سایر ذرات زیر اتمی توجه کرد. این ذرات بسادگی و با سرعت زیاد از مکانی به مکان دیگر حرکت می کنند و همین امر پایه اصل عدم قطعیت هایزنبرگ را تشکیل می دهد.

QM1

ذرات، نقاط مادی اجسام بزرگ نیستند که با سرعت ثابت حرکت می کنند.

 QM2

ذرات دارای یک ویژگی مشترک می باشند که آنرا اسپین می نامیم و به حالت های زیر قابل تقسیم است:

اگر ذره در یک حالت بتواند بماند می گوئیم دارای اسپین صفر است

اگر ذره در دو حالت بتواند بماند می گوئیم دارای اسپین یک دوم است

اگر ذره در سه حالت بتواند بماند می گوئیم دارای اسپین یک است

اگر ذره در پنج حالت بتواند بماند می گوئیم دارای اسپین دو است

 فرمیونها و بوزونها

ذراتی که دارای اسپین درست (صفر، یک و دو) هستند، بوزون نامیده می شوند.

ذراتی که دارای اسپین نادرست (یک دوم و سه دوم.. ) هستند، فرمیون نامیده می شوند.

گزارش کار آزمایشگاه فیزیک 1 5 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

بسمه تعالی

گزارش کار آزمایشگاه فیزیک 1

گروه آزمایش کننده :

1-مهدی خاکی

2-محمود امیرخانی

3-علیرضا رستم زاده

رشته : کارشناسی عمران

آزمایش ضریب اصطکاک

وسایل مورد نیاز :

1- تخته ضریب اصطکاک 2- قطعه چوب مکعب مستطیل شکل 3- کفه وزنه

4- جعبه وزنه

مقدمه نظری :

تجربه نشان می دهد هر گاه سطح جسمی روی سطح جسم دیگر کشیده شود هر یک از دو جسم به دیگری نیرویی به نام نیروی اصطکاک وارد می کنند . این نیرو در خلاف جهت حرکت آن جسم نسبت به دیگری است . در حالت کلی نیروی اصطکاک به صورت رابطه تجربی زیر تعریف می شود :

که در این رابطه ؛ f نیروی اصطکاک ، ضریب اصطکاک و N نیروی عمود بر سطح ( عکس العمل تکیه گاه ) نامیده می شوند .

نیروی اصطکاک میان سطحهای ساکن نسبت به یکدیگر را نیروی اصطکاک ایستایی می گویند ( fs ) بیشینه نیروی اصطکاک ایستایی برابر است با کمترین نیروی لازم برای شروع حرکت جسم .

نیروهای موجود میان سطحهایی را که نسبت به هم حرکت می کنند نیروی اصطکاک جنبشی ( نیروی اصطکاک در حال حرکت ) می نامند . ( fk )

با وجود دو نوع نیروی اصطکاک ، دو نوع ضریب اصطکاک نیز که یکی از آنها ایستایی و دیگری جنبشی است ، وجود دارد . در این آزمایش هدف محاسبه ضریب اصطکاک لغزشی جنبشی و ایستایی می باشد . بنابراین در فرمول بالا با معلوم بودن مقدار نیروی اصطکاک و نیروی عمود بر سطح می توان مقدار ضریب اصطکاک را بدست آورد .

با توجه به شکل 1 وقتی جسم بر روی سطح افقی حرکت می کند مقدار نیروی عمود بر سطح برابر با وزن جسم خواهد بود . ( N = m.g ) . بنابراین برای محاسبه ضریب اصطکاک لغزشی جنبشی می توان نوشت :

با معلوم بودن مقدار fk و N می توان ضریب اصطکاک لغزشی را بدست آورد .

برای سطحی که با افق زاویه می سازد ( سطح شیبدار ) ضریب اصطکاک جنبشی از رابطه زیر محاسبه می شود . این رابطه نشان می دهد که با تغییر زاویه سطح شیبدار مقدار ضریب اصطکاک تغییر می کند بنابراین روش دیگری برای محاسبه ضریب اصطکاک مابین دو سطح را نشان می دهد .

هر چه زاویه زیاد شود ضریب اصطکاک بیشتر می شود .

شرح آزمایش :

آزمایش 1 : محاسبه ضریب اصطکاک بر روی سطح افق :

1- ابتدا به کمک ترازو جرم چوب مکعبی شکل و کفه ها را اندازه بگیرید .

2- سیستم را مطابق شکل سوار کرده ، سپس با افزایش وزنه به داخل کفه

با انگشت ضریه های کوچک و آرامی بر روی سطح افقی بزنید تا جسم شروع به حرکت یکنواخت کند .

3- در لحظه شروع حرکت نیروی وزن وزنه های داخل کفه بعلاوه وزن کفه با نیروی اصطکاک جنبشی برابر است .

بنابراین با کمک رابطه می توان ضریب اصطکاک جنبشی را محاسبه نمود . توجه کنید در اینجا چون مقدار fk بر حسب گرم نیرو و مقدار وزن نیز بر حسب گرم نیرو اندازه گرفته می شود فقط کافیست مقادیر m و fk را در رابطه قرار دهید .

4- حال به ترتیب وزنه های 100 ، 200 ، 300 گرمی را روی مکعب چوبی قرار داده مجدداً مراحل 2 و 3 را تکرار کنید و مقدار را در هر حالت بدست آورید سپس جدول زیر را پر کنید .

توجه کنید در این حالت با افزایش وزنه به روی مکعب مقدار N نیز به اندازه وزن وزنه افزایش می یابد .

N ( grf )

جرم وزنه های داخل کفه + جرم کفه = fk (grf )

چوب روی چوب

مکعب چوبی

185/0

217/0

8/82

( 2 + 16 )

بدون وزنه

180/0

8/182

( 17 + 16 )

با وزنه 100 گرمی

180/0

8/282

( 35 + 16 )

با وزنه 200 گرمی

164/0

8/382

( 47 + 16 )

با وزنه 300 گرمی

آزمایش 2 :

آزمایش فوق را برای حالتی که پارچه روی تخته قرار می گیرد تکرار کنید و نتایج را در جدول زیر یادداشت کنید .

N ( grf )

جرم وزنه های داخل کفه + جرم کفه = fk (grf )

پارچه روی چوب

مکعب چوبی

447/0

489/0

88

( 27 + 16 )

بدون وزنه

441/0

188

( 67 + 16 )

با وزنه 100 گرمی

438/0

288

(110 + 16 )

با وزنه 200 گرمی

420/0

388

( 147 + 16 )

با وزنه 300 گرمی

ضریب اصطکاک را در آزمایش 1 و 2 با یکدیگر مقایسه کنید . چه نتیجه ای می گیرید ؟

- ضریب اصطکاک سطحی که چوب روی چوب است کمتر از ضریب اصطکاک سطحی که پارچه روی چوب است می باشد و نشان می دهد که ضریب اصطکاک به جنس سطح بستگی دارد .

آزمایش 3 :

محاسبه ضریب اصطکاک جنبشی با کمک سطح شیبدار .

سطح شیبداری که زاویه آن از صفر تا 90 درجه تغییر می کند انتخاب کنید . سپس به طریق زیر عمل کنید .

مکعب چوبی را روی سطح شیبدار قرار دهید و به تدریج زاویه سطح را زیاد کنید و به آرامی روی سطح شیبدار ضربه بزنید تا لحظه ای جسم شروع به حرکت نماید .

سپس در مثلثی که بوجود می آید ارتفاع مثلث ( ضلع مقابل به زاویه ) و ضلع مجاور به زاویه را اندازه بگیرید و به کمک رابطه زیر کافیست مقدار تانژانت زاویه مورد نظر یعنی ( ضلع مجاور/ ضلع مقابل ) را محاسبه کنید که همان مقدار ضریب اصطکاک جنبشی می باشد .

این عمل را برای چوب روی چوب و پارچه روی چوب انجام دهید و مقدار ضریب اصطکاک جنبشی آنان را با روش فوق نیز محاسبه کنید . آیا مقادیر بدست آمده در این روش با مقادیر بدست آمده در آزمایش 1 و 2 یکسان است ؟