انرژی كشسانی

وقتی یك نوار لاستیكی را می‌كشید، انرژیی صرف می‌كنید كه نوار پلاستیكی آن‌را ذخیره می‌نماید. وقتی آن را رها می‌كنید، انرژی آزاد شده و نوار سریعا" به عقب پرتاب می‌شود. در این بخش نحوه استفاده از این انرژی را می‌آموزید...

 

ادامه نوشته

نیروسنج بسازید!

نیرو همان کششی است که در جهان بین اجسام وجود دارد.

 با ساخت این ابزار جمع و جور با استفاده از وسایلی که در هر خانه ای یافت می شود، می توانید به راحتی اندازه گیری نیروهای اعمالی در اطرافتان بپردازید و به این ترتیب فشار و کشش لازم برای اعمال هر مقدار نیرو را به طور تجربی احساس کنید!

پس دانشمندان عزیز، برای شروع کار ابتدا وسایل زیر را آماده نمایید!...

ادامه نوشته

اندازه گیری طول توسط کولیس

دانش پژوهان عزیز، یکی از مهارت های پرکاربرد که در بسیاری از پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرد، مهارت اندازه گیری طول توسط کولیس است که در ادامه مطلب در مورد آن ارائه می شود.

 

ادامه نوشته

باتری

براحتی برای خودتان باتری بسازید.

همه آنچه كه نیاز دارید عبارت است از: تعدادی سكه، مقداری دستمال كاغذی، یك لیمو ترش و ورق آلومینیومی. به این ترتیب شما می توانید یك لامپ كوچك رنگی خاص، به نام دیود نورانی (LED) را روشن كنید. LED فقط هنگامی روشن می شود كه در یك جهت خاص وصل شده باشد، بنابراین دستورالعمل ها را به دقت انجام دهید.

مواد مورد نیاز

ابزار مورد نیاز

سیم كشی LED

    به آرامی پایه های LED را خم كنید. انتهای یك سیم لخت را به هر یك از پایه های LED ( همانند شكل، با تاباندن سیم) وصل كنید.

ساخت باتری

١- با مقوا لوله ای درست كنید. ورق آلومینیومی را به انتهای یك طرف آن بپیچانید و با چسب به آن وصل كنید. دو طرف سیمی را لخت كنید و یك طرف آن را با چسب به ورق آلومینیومی بچسبانید.

٢- لیمو را بفشارید و دستمال كاغذی را در آبلیمو خیس كنید. لایه های تكرار شونده (شكل بزرگ زیر) را بسازید، ابتدا دستمال بعد سكه و سپس یك تكه آلومینیوم.

٣- آخرین لایه را یك سكه قرار دهید، سپس انتهای لخت سیم دیگری را نوار چسب به آن وصل كنید.

باتری كامل شد!

در زیر مقطع باتری كامل شده رامی بینید، بخوبی لایه های تكرار شونده در آن دیده می شود. در سمت راست نحوه اتصال LED  به باتری را می بینید.

فتوکپی

فتوكپی

آیا تا كنون متوجه شده اید كه صفحه تلویزیون چقدر سریع گرد و خاكی می شود؟ بارهای الكتریسیته ساكن روی صفحه ذرات گرد و غبار هوا را جذب می كند و آنها به صفحه می چسبند. اساساً، دستگاه فتوكپی به روش مشابه ای از مدارك كپی می گیرد. دستگاه از الكتریسیته ساكن بهره گیری می كند تا پودر سیاه (كه تونر نامیده می شود) به ورق كاغذ بچسبد و یك كپی سیاه و سفید از مدرك شكل بگیرد. سپس تونر به كاغذ چسبانده می شود تا همانند گردوغبار از صفحه تلویزیون پاك نشود.

كپی رنگی به روش مشابه ای كار می كند، با این تفاوت كه از سه تونر به رنگ های بنفش (قرمز_آبی)، نیلی (سبز_آبی) و زرد (قرمز _سبز) استفاده می كند. این سه تصویر اضافی (كه از این سه رنگ حاصل شده) به تصویر سیاه یك كپی رنگی كامل را بوجود می آورند.

 

بادكنك كپی كننده

به كمك بادكنك و پودر تالك، نشان دهید كه دستگاه فتوكپی چگونه كار می كند. به كمك مالش یك دایره باردار (الكتریسیته ساكن) بر روی بادكنك ایجاد كنید و سپس مركز آن را از بار تخلیه كنید. بادكنك پودر را جذب نموده و حرفO را تشكیل می دهد، قرار است شما این حرف را به كاغذ منتقل كنید. داخل یك فتوكپی واقعی، یك غلتك باردار نقش بادكنك را ایفاء می كند و پودر سیاه را جذب نموده و یك تصویر از مدرك بر روی آن شكل می گیرد، سپس این تصویر به كاغذ منتقل می شود و بدین ترتیب یك كپی ایجاد می شود.

وسایل مورد نیاز

كاغذ رنگی تیره، مداد سیاه، پودر تالك، سینی، ٢ بادكنك، خودكار، دستكش پشمی

 

١- با قلم ضربدری بر روی بادكنك بكشید. با دستكش پشمی، بادكنك (اطراف ضربدر) را به شكل دایره وار مالش دهید. سطح بادكنك را محكم مالش دهید تا یك دایره الكتریسیته ساكن ایجاد گردد.

 

 

٢- مقداری پودر تالك روی سینی بریزید. از دوستتان بخواهید تا سینی را شدیداً تكان دهد تا ابری از پودر روی سینی ایجاد گردد. بادكنك را روی سینی بگیرید تا قسمت باردار یك دایره از پودر را جذب كند.

 

 

٣- هنگامی كه پودر به بادكنك جذب شد، به دقت بادكنك را روی یك ورق كاغذ قرار دهید. بادكنك را روی كاغذ بغلتانید، تا پودر به كاغذ منتقل شده و دایره بر روی كاغذ چاپ شود.

 

 

٤- مرحله ١ را با یك بادكنك جدید تكرار كنید. به محض اینكه بادكنك باردار شد، مداد سیاه را نزدیك علامت ضربدر (روی بادكنك) بگیرید. ممكن است صدای تیك تیك ضعیفی را بشنوید كه این به معنی تخلیه بار الكتریكی است.

 

 

٥- حال مراحل ٢ و ٣ را تكرار كنید. وسط دایره باردار بوسیله مداد سیاه تخلیه شده است. باقی دایره باردار پودر را جذب می كند و حرف O روی كاغذ چاپ می شود.

 

 

چگونه دستگاه فتوكپی سیاه و سفید كار می كند؟

وقتی یك مدرك سیاه و سفید روی شیشه دستگاه كپی قرار داده شده و كلید كپی زده می شود یك لامپ (از زیر شیشه) تمام متن را مرور (اسكن) می كند. نواحی سفید مدرك نور لامپ را بازتاب نموده و این نور از مجموعه ای آینه و عدسی عبور می كند. در حالی كه نواحی سیاه هیچ نوری را بازتاب نمی كند. عدسی ها تصویری از مدرك را روی غلتك باردار می اندازند. در هنگامی كه مدرك اسكن می شود غلتك می چرخد و نور بازتابی از نواحی سفید مدرك پس از برخورد به غلتك بارهای روی آن را از بین می برند. بدین ترتیب غلتك با نواحی بار داری باقی می ماند كه متناظر قسمت های سیاه مدرك است. این نواحی باردار پودر تونر سیاه را از غلتك تونر جذب می كنند و یك كپی از مدرك بر روی غلتك شكل می گیرد. كاغذ (كه به شدت) بار دار است تونر را از غلتك جذب می كند. سپس كاغذ گرم می شود تا تونر بر روی آن پخته شود و كپی دائمی بدست آید. اگر مدرك رنگی یا دارای نواحی خاكستری باشد، نواحی رنگی یا خاكستری نور را متناسب میزان تاریكی شان بازتاب می كنند.

 

در مدل سازی زیر مراحل مختلف فوتوكپی را مشاهده می كنید. برای عبور از هر مرحله بر روی كلید سبز کلیک کنید.

 

 

فوتوكپی رنگی

تصویر رنگی كامل به كمك چهار رنگ : بنفش، نیلی، زرد و سیاه چاپ می شود. در یك چاپگر رنگی، غلتك چهار بار می چرخد، یك بار برای هر رنگ . در هر چرخش، كپی رنگ های مختلف مدرك از غلتك به همان ورق كاغذ منتقل می شود.

 

اسكن های رنگ های مختلف	مراحل چاپ رنگی
بنفش	بنفش
نیلی	نیلی+بنفش
سیاه	نیلی + بنفش+ زرد + سیاه

 

برای كپی های بنفش، نیلی و زرد، ابتدا نور سفید از فیلتر سبز، قرمز و آبی عبور داده شده و سپس از مدرك بازتاب می كند. كپی نهایی با نور سفید (غیر فیلتر شده) و جوهر سیاه ایجاد می گردد. چهار رنگ با تركیب های متفاوت با یكدیگر ادغام می شوند و كپی رنگی كاملی از مدرك را بدست می دهند.

تفنگ گاوس

این وسیله‌ی ساده، از یکسری واکنش زنجیره‌ای مغناطیسی استفاده می‌کند تا ساچمه‌ای را با سرعت زیاد به سمت هدف شلیک کند. این وسیله‌ی ساده که در زمان کوتاهی می‌توان آن را ساخت و درک و توصیف آن نیز خیلی ساده است. با این حال از دیدن آن لذت می‌برید.

وسایل مورد نیاز

وسایلی که برای این کار می‌خواهید ساده است. ما به یک خط‌کش چوبی نیاز داریم که در بالای آن شیاری وجود داشته‌باشد تا ساچمه‌ها روی آن به راحتی بغلتند. البته یک تکه‌چوب یا آلومینیوم یا برنج (که روی آن شیار است) نیز برای این کار مناسب است. ما از خط‌کش استفاده کرده‌ایم زیرا به راحتی می‌توان آن را در خانه، مدرسه یا فروشگاه تهیه نمود. به مقداری نوار چسب محکم نیاز داریم. البته هر نوع چسب نواری را می‌توان استفاده نمود حتی لنت‌برق نیز می‌تواند در این پروژه به خوبی استفاده شود.

ما به چهار آهن‌ربا نیاز داریم. تقریباً هر آهن‌ربایی برای این کار مناسب است اما آهن‌ربای قوی‌تر باعث شلیک سریع‌تر ساچمه‌ها می‌شود. در اینجا ما از آهن‌ربای فوق قوی ننودیمیوم استفاده کرده‌ایم. این آهن‌رباها فوق‌العاده قوی هستند.

تنها ابزار مورد نیاز چاقوی تیز برای بریدن چسب است.

 

 

ابتدا آهن‌ربای اول را در موقعیت 2.5 اینچی (8 سانتی‌متر) انتهای خط کش قرار داده و با نوار چسب آن را بچسبانید. فاصله‌ها تقریباً اختیاری است. ما می‌خواهیم تمام آهن‌رباها را روی خط‌کش 30 سانتی‌متری نصب کنیم. بعداً اثر فاصله را در عملکرد تفنگ تجربه کنید.

 

 

 

به کمک چاقو بخش اضافی نوار چسب را ببرید. مراقب باشید! زیرا چاقو به شدت به آهن‌ربا می‌چسبد.

 

 

 

این خیلی مهم است که مانع پریدن آهن‌رباها به سمت هم شوید. آن‌ها از مواد شکننده‌ای (مثل سرامیک) ساخته شده‌اند. با نوار چسب، خط‌کش را موقتاً به میز بچسبانید تا با قرار دادن آهن‌ربای دوم خط‌کش بلند نشود.

به چسباندن آهن‌رباها روی خط‌کش ادامه دهید، حدود 2.5 اینج (8 سانتی‌متر) بین آهن‌رباها فاصله بگذارید.

 

وقتی چهار آهن‌ربا را با نوارچسب چسباندید وقت آن است که تفنگ گاوس را با ساچمه بارگذاری کنید.

سمت راست هر آهن‌ربا دو ساچمه فولادی قرار دهید. هدفی را سمت راست این وسیله قرار دهید تا ساچمه‌ی آخری (به خیابان یا زیر میز) نیفتد و گم نشود.

برای شلیک تفنگ گاوس، ساچمه‌ی فولادی را روی شیار قرار دهید، سمت چپِ چپ‌ترین آهن‌ربا. اجازه دهید این ساچمه حرکت کند. اگر به اندازه‌ی کافی به آهن‌ربای چپی نزدیک باشد، خودبه‌خود به حرکت در می‌آید و به آهن‌ربا برخورد می‌کند.

وقتی تفنگ گاوس شلیک می‌شود، خیلی سریع عمل می‌کند به طوری که نمی‌توان گلوله‌ی نهایی را دید. ساچمه‌ی آخری از تفنگ شلیک می‌شود و با نیروی قابل توجهی به هدف برخورد می‌کند. این نمونه‌ی 30 سانتی‌متری طوری طراحی شده تا بتواند گلوله را به حدی سرعت دهد تا بتواند به یک نفر آسیب برساند. اگر دست یا پا را در مقابل آن قرار دهید می‌توانید این موضوع را تجربه کنید.

 

این دستگاه چگونه کار می‌کند؟

وقتی شما اولین توپ را رها می‌کنید، به آهن‌ربای اول برخورد می‌کند. این برخورد با نیروی قابل توجهی صورت می‌گیرد و انرژی جنبشی حاصل از آن را ما "1 واحد" می‌نامیم.

انرژی جنبشی توپ به آهن‌ربا منتقل می‌شود و سپس به توپی که در سمت راست آن تماس دارد و سپس به توپ دومی که با آن در تماس است. انتقال انرژی جنبشی شبیه انتقال انرژی در بازی بیلیارد است، وقتی توپی به توپ دیگر برخورد می‌کند، توپ سفید متوقف شده و توپ دیگر سرعت می‌گیرد.

اکنون توپ سوم با انرژی "1واحد" به حرکت ادامه می‌دهد. اما این گوی به سمت آهن‌ربای دوم حرکت می‌کند. به واسطه‌ی نیروی ربایش آهن‌ربای دوم، گوی سرعت می‌گیرد. وقتی به آهن‌ربای دوم برخورد می‌کند تقریباً سرعت آن دو برابر مرحله‌ی اول است.

گوی سوم به آهن‌ربا برخورد می‌کند و گوی پنجم با انرژی جنبشی "2واحد" شروع به حرکت می‌کند. این گوی در حین نزدیک شدن به آهن‌ربای سوم سرعتش زیاد می‌شود و با انرژی "3واحد" به آن برخورد می‌کند. این باعث می‌شود گوی هفتم به سمت آهن‌ربای آخری حرکت کند. وقتی این گوی به آهن‌ربا برخورد می‌کند انرژی اش به "4واحد" می‌رسد.

حال انرژی جنبشی به توپ آخری انتقال می‌یابد. بدین ترتیب انرژی توپ "4واحد" خواهد بود و با این انرژی به هدف برخورد می‌کند.

در فلش زیرکه  6 فریم از فیلم عملکرد تفنگ گاوس است. هر فریم در مدت 30/1 ثانیه گرفته شده‌است. در فریم اول ساچمه‌ی فولادی شروع به غلتیدن به سمت آهن‌ربای (چسبیده به خط‌کش) می‌کند. در فریم دوم، ساچمه‌ی دوم بین دو آهن‌ربای سمت راستی سرعت می‌گیرد. در فریم سوم ، ساچمه‌ی سوم بین دو آهن‌ربای بعدی به حدی سرعت گرفته که آن را به صورت تار می‌توان دید. این مراحل تکرار می‌شود به طوری که ساچمه‌ها به ترتیب سرعت‌شان دائما افزایش می‌یابد و در نهایت ساچمه‌ی آخری با سرعت زیاد شلیک می‌شود

موتور چرخان با برق فشار قوی

در اینجا در صدد آن هستیم پروژه ای بسازیم كه مواد اولیه آن را می توانید در رستوران ها پیدا كنید.

به كمك یك منبع برق فشار قوی (و مطمئن) شما می توانید لیوان استیروفومی را حول محوری با سرعت مناسب به چرخش در آورید. در این پروژه، ما منبع برق فشار قوی را با قرار دادن ورق آلومینیومی بر روی صفحه تلویزیون (یا نمایشگر كامپیوتر) به دست می آوریم.

وسایل مورد نیاز

١- دو قوطی خالی نوشابه ٢- لیوان استیروفومی (لیوان كاغذی نیز به خوبی كار می كند) ٣- قلم خودكار ساده ٤- یك جفت ورق آلومینیومی مربع شكل به ابعاد (حدودی) ٤٠ سانتیمتر یا ورق مستطیل شكل به مساحت ١٦٠٠ سانتیمتر مربع ٥- دو گیره كاغذ ٦- چسب گرم تفنگی ( یا چسب معمولی) ٧- چسب شفاف ٨- دو تكه سیم (اگر سیم سوسماری باشد بهتر است)

 

ما كار را با پخش كردن چسب روی سطح بیرونی لیوان شروع می كنیم. سعی كنید یك لایه نازك چسب بزنید تا زود خشك شود. قبل از خشك شدن چسب، ورق آلومینیومی را روی لیوان بكشید. ورق را روی لیوان صاف كنید تا هیچ چروكی بر روی آن باقی نماند.

به كمك چاقوی تیز، دو نوار باریك (به پهنای ١ سانتیمتر) از پوشش آلومینیومی را بردارید، این نوارها باید در طرفین لیوان باشند. بدین ترتیب دو تكه ورق آلومینیومی خواهیم داشت (به طوری كه هیچ اتصال الكتریكی بین این دو وجود ندارد).

لیوان به طور معكوس بر روی یك قلم خودكار به چرخش در می آید. برای آنكه وسط لیوان بر روی نوك قلم قرار گیرد و اصطكاك كمی در چرخش وجود داشته باشد، لازم است جسم سختی به وسط ته لیوان بچسبانیم، جسمی كه یك گودی كوچك داشته و نوك قلم در آن قرار گیرد.

برای این منظور می توان از ته یك قلم دیگر استفاده كنید.

در تصویر بالا مشاهده می كنید كه انتهای قلم با كاتر بریده شده است. سر بریده شده دارای لبه ای است كه می تواند مانع خروج نوك قلم از وسط لیوان شود

سر بریده قلم را دقیقاً به وسط ته لیوان بچسبانید. به گودی كوچك توجه كنید.

دو قوطی نوشابه را به طور معكوس روی میز قرار بچسبانید. به اندازه كافی بین قوطی ها فاصله قرار دهید تا لیوان بتواند براحتی (بدون تماس با آنها) بچرخد. بایستی حدود یك سانتیمتر بین لیوان و هر یك از قوطی های نوشابه فاصله وجود داشته باشد.

خم های دو گیره كاغذ را صاف كنید (همانند شكل زیر یك خم را باقی بگذارید) و همانند شكل آنها را با نوار چسب به قوطی ها بچسبانید. حال سیم ها را به شكل S خم كنید، و فضای خالی ای برای قرار دادن لیوان باقی بگذارید.

اكنون لیوان را به طور معكوس بر روی قلم قرار دهید. مطمئن شوید گودی بر روی نوك قلم قرار گیرد. سیم ها باید به فاصله (حدود) یك سانتیمتر از لیوان قرار داشته باشند، به طوری كه نوك سیم ها نزدیك ترین قسمت سیم به لیوان باشند. هیچ چیز (به جز نوك قلم) نباید با لیوان در تماس باشد.

حال ورق آلومینیومی را روی صفحهTV (یا نمایشگر كامپیوتر) قرار دهید. سیمی از یك قوطی به ورق آلومینیومی وصل كنید.

سیم دیگری به قوطی چپی وصل نموده و طرف دیگر سیم را به زمین (مثل لوله آب سرد، یا بدنه كامپیوتر) وصل كنید. در صورت نبود، بدن شما می تواند به خوبی به عنوان اتصال زمین (برای این دستگاه) عمل كند.

وقتی تلویزیون را روشن می كنید، ورق های آلومینیومی ولتاژ بالا را دریافت نموده و موتور شروع به كار می كند. وقتی حركت موتور كند شد، تلویزیون را خاموش و سپس روشن كنید، بدین ترتیب موتور با یك ضربه دیگر سریع تر حركت خواهد نمود. شما با خاموش و روشن كردن مداومTV می توانید حركت موتور را تداوم ببخشید.

 

این دستگاه چگونه كار می كند؟

قوطی سمت راستی، با برق فشار قوی (حاصله از صفحهTV) بار دار می شود. این بدان معنی است كه الكترون ها، با فشار الكتریكی زیادی، به سمت قوطی حركت می كنند. همگی الكترون ها بار منفی دارند، بنابراین یكدیگر را دفع می كنند.

در نوك سیم، الكترون ها به مقدار خیلی زیادی جمع می شوند، در نتیجه بیشترین فشار در آنجا وجود دارد. فشار به حدی زیاد است كه الكترون ها از سیم راستی رانده شده، روی مولكول های مجاور سیم می نشینند. بدین ترتیب مولكول های هوا نیز منفی می شوند، و در نتیجه توسط الكترون های اضافی سیم رانده می شوند. آنها از سیم دور شده و به صفحه آلومینیومی برخورد می كنند. در آنجا الكترون ها، مولكول های هوا را ترك نموده و روی ورق آلومینیومی جمع می شوند.

الكترون های روی ورق آلومینیومی، توسط قوطی راستی (كه الكترون اضافی دارد) دفع می شوند. الكترون های روی قوطی چپی توسط الكترون های ورق آلومینیومی دفع شده و از طریق اتصال زمین به زمین منتقل می شوند، و در نتیجه قوطی چپی، بار مثبت پیدا می كند. بار مثبت روی قوطی چپی الكترون های ورق آلومینیومی را جذب می كند.

پس در هنگامی كه قوطی راستی ورق آلومینیومی را دفع می كند، قوطی چپی آن را جذب می نماید، و بدین ترتیب لیوان به چرخش در می آید.

در نیم دور بعدی، ورق باردار به سیم متصل به زمین رسیده است. الكترون های ورق مولكول های هوای اطراف سیم را باردار می كنند، و الكترون ها ورق می توانند از طریق هوا به سیم متصل به زمین منتقل گردند. این باعث خنثی شدن ورق می شود.

در این زمان، ما به مرحله اول باز گشته ایم، و فرآیند دو بار تكرار می شود.

موتور هم قطبی

این موتور ساده‌ای است که در زمان بسیار کوتاهی می‌توان آن را ساخت.

وسایل مورد نیاز

١- باتری بزرگ، متوسط یا کوچک (البته باتری بزرگ بهتر است)

٢- آهن‌ربای گرد. اگر روی آهن‌ربا پوشش نقره باشد بهتر است. البته آهن‌ربا با روکش نیکل نیز کار می‌کند اما نه به خوبی روکش نقره.

٣- سیم برق، مثل سیم سر سوسماردار

٤- پیچ چوب یا دیواری با نوک تیز، این پیچ باید خاصیت مغناطیسی داشته باشد و برق را هدایت کند.

ته‌پیچ را در مرکز آهن‌ربای گرد قرار دهید. سیم‌سوسماری را به دو نیم تقسیم کنید و حدود ٢ سانتی‌متر از روکش عایق سیم را بردارید به طوری که انتهای سیم به صورت رشته‌ رشته (مثل برس) در آید.

سر سوسماری سیم را به طرف بالای باتری وصل کنید.

سر تیز پیچ را به ته باتری تماس دهید، پیچ و آهن‌ربا را در فاصله‌ی (حدود) ٢ سانتی‌متر بالای میز قرار دهید (پیچ به خاطر (بوجود آمدن) خاصیت مغناطیسی به ته باتری می‌چسبد).

به آرامی سر دیگر سیم (که به صورت رشته رشته است) به کناره‌ی آهن‌ربا تماس دهید. به این ترتیب موتور ساده‌ای حاصل می‌شود.

در این موتور با تماس سیم به کناره‌ی آهن‌ربا، جریان الکتریکی در سیم برقرار می‌شود. میدان مغناطیسی آهن‌ربا بر جریان الکتریکی، نیرو وارد می‌کند و این نیرو باعث چرخش آهن‌ربا می‌شود.

شمع شناور

اکنون در صدد ساخت شمع شناوری هستیم که به کمک نیروی مغناطیسی بتواند بالا و پایین حرکت کند.

 

وسایل مورد نیاز

١- شمع کوچک

٢- مهره‌ی آهنی ( قطر این مهره باید کم‌تر از قطر شمع باشد).

٣- باتری کتابی

٤- سیم لاکی

٥- دو عدد سیم سر سوسماردار

 

ابتدا سیم لاکی را به صورت سیم حلقه درآورید. برای این منظور سیم را روی بدنه لیوان چند دور بپیچید. برای این پروژه حدود ٢٠ دور سیم کافی است. در ضمن سیم حلقه را طوری درست کنید که بتوان آن را تا حدودی در لیوان به بالا یا پایین حرکت داد. روکش لاکی انتهای سیم را به وسیله‌ی سمباده یا کاتر بردارید. به دو سر سیم حلقه، دو سیم سوسماری وصل کنید.

شمع را در لیوان قرار دهید. شمع در آب شناور (روی آب) می‌ماند. در این پروژه لازم است شمع در آب قوطه‌ور باشد. برای این منظور باید به آن وزنه‌ای وصل نمود. مهره‌ی آهنی که در اختیار دارید را با فشار در ته شمع فرو کنید. اگر این کار دشوار بود مهره را با دَم‌باریک گرفته، روی اجاق گاز، گرم کنید. سپس آن را با فشار در ته شمع جادهید.

حال سیم‌حلقه را دور لیوان (در بیرون آن) و شمع را در لیوان قرار دهید. سیم حلقه حدود ٤ سانتی‌متر بالاتر از کف لیوان قرار داشته باشد. اگر سیم حلقه در جای خودش محکم قرار نگرفت آن را با نوار چسب شفاف به بدنه‌ی لیوان بچسبانید. داخل لیوان آب بریزید. با توجه به مهره‌ای که به ته شمع وصل کرده‌اید باید شمع در آب قوطه‌ور شود.

اما اگر شمع روی آب آمد سعی کنید به کمک چاقو مقداری از بالای شمع را ببرید. سپس شمع را در آب بگذارید. این کار را آنقدر انجام دهید تا شمع در آب قوطه‌ور شود.

حال دو سر دیگر سیم سوسماری را به باتری وصل کنید.

چه می‌بینید؟ با قطع کردن مسیر جریان چه روی می‌دهد؟

در تصویر زیر می توانید عملکرد وسیله ای را که ساخته اید مشاهده نمایید.

طرز کار پروژه

وقتی سیم حلقه به باتری وصل می‌شود به آهن‌ربای الکتریکی تبدیل می‌شود. آهن‌ربای الکتریکی به مهره‌ نیروی جاذبه وارد نموده و آن را بالا می‌کشد. مهره به همراه خود، شمع را نیز بالا می‌آورد.

فلش آموزشی فیزیک 3

طرز ساخت مولد واندوگراف

وان دوگراف دستگاهی است که می‌تواند یک‌عالمه الکتریسیته ساکن تولید کند، درست مثل ابرها؛
به‌طوري كه وقتی دست‌تان را به آن می‌زنید، می‌توانید جرقه‌هایی مثل رعد و برق را در اتاق خودتان ببینید مولد واندوگراف، دستگاهي است كه مي‌تواند بارها و ولتاژهاي خيلي بالايي را توليد كند.
در اين مولد، يك تسمه لاستيكي كه به سرعت حركت مي‌كند، بارهاي منفي را به داخل يك پوسته فلزي كروي مي‌برد.
اين پوسته بر روي يك پايه عايق نصب شده است تا بار روي آن نتواند منتقل شود.
اگر اين پوسته را باردار كرده و و يك كره متصل به زمين در نزديك آن قرار دهيد، جرقه‌هاي بزرگي مانند جرقه‌هاي كوچك آذرخش (برق آسمان)، در ميان دو كره توليد مي‌شود.
بار الكتريكي منفي بر روي پوسته كروي به اندازه‌اي زياد است كه هوا (كه در حالت عادي عايق است) را براي لحظه‌اي به رسانا تبديل مي‌كند.
جرقه و بار الكتريكي، به طرف كره متصل به زمين (يا اگر شما خيلي نزديك آن باشيد به طرف شما) حركت مي‌كند

!

چی لازم دارم تا یه واندو گراف بسازم؟

یک کش پهن لاستیکی
سیم
میخ
یک آرمیچر کوچک مثل موتور بادبزن
یک تکه لوله PVC
یک سیخ چوبی
کیسه پلاستیکی
نوارچسب
قوطی نوشابه فلزی
بطری نوشابه پلاستیکی
2 باتری 3ولتی
یک ظرف ماست پلاستیکی کوچک
چه کار کنم؟

1 - وسط ظرف ماست را سوراخ کنید.
2 - آرمیچر را درست زیر سوراخ به ظرف بچسبانید.
3 - میخ را داغ کنید و با احتیاط 2 سوراخ برای عبور سیم‌های آرمیچر در دیواره ظرف درست کنید. سیم‌ها را از سوراخ‌ها رد کنید.
4 - سوراخ دیگری درست عمود بر محور موتور آرمیچر ايجاد كرده و از آن یک سیم آزاد بگذرانید که سیم زمین بشود.
5 - لوله PVC را روی ظرف بگذارید. بالای لوله یک تکه از سیخ چوبی را قرار دهید. دور سیخ را با نوارچسب بپیچید تا کلفت شود. حالا کش را دور سیخ بیندازید. سر دیگر کش را به محور آرمیچر بیندازید. همه چیز را با نوارچسب سفت کنید.
6 - حالا سر و ته بطری پلاستیکی را ببرید. لوله PVC باید در بطری جا شود. روی سر بطری هم قوطی نوشابه را بگذارید.
7 - انتهای بطری نزدیک به قوطی را سوراخ کنید؛ از آن یک سیم - که سرش را لخت کرده‌اید - بگذرانید و آن را به قوطی وصل کنید و با چسب محکم کنید.
8 - حالا سیم‌های بیرون‌آمده از ظرف ماست را به باتری‌ها وصل کنید. بعد از چند دقیقه همه چیز برای رعد و برق حاضر است؛ کافی است به قوطی دست بزنید.

 چرا وقتي يك پروانه روي واندوگراف ميگذاريم شروع به چرخش ميكند

علت اين پديده به اين دليل است که واندوگراف مولد بار مثبت است و ولتاژي كه واندوگراف ايجاد مي كند، بسيار بالا است. در حدود چنر هزار ولت.
اين ولتاژ بالا مي تواند هوا را يونيزه كند. و باعث خواهد شد که در هواي اطراف واندوگراف ، ذرات مثبت و منفي ازهم جدا شوند که اين مي تواند باعث حركت ذرات هوا شود . در نتيجه جريان هواي ملايمي درست مي شود كه پره ي بالاي واندوگراف را مي چرخاند.

سرفصل جلسات آزمايش فيزيك سه ساله دبيرستان

سرفصل جلسات آزمايش فيزيك سه ساله دبيرستان

آزمایش های فیزیک سال اول دبیرستان

جلسه اول : بررسی قانون پایستگی انرژی (آزمایش آونگ و ... ) ( هدف : بررسی گرما و انبساط دما )

موضوع آزمایش 1 : مشاهده انبساط در جامدات: حلقه و گلوله _پیرومتر

موضوع آزمایش 2 : مشاهده انبساط در مایعات ( آشنایی با اصول ساخت دماسنج (

موضع آزمایش 3 : معرفی انواع دماسنج

موضوع آزمایش 4 : مشاهده روش تعیین نقاط ثابت دماسنجی

موضوع آزمایش 5 : اثر ناخالصی بر نقطه ذوب

موضوع آزمایش 6 : اثر ناخالصی بر نقطه جوش

موضوع آزمایش 7 : کوپل ترموالکتریک

موضوع آزمایش 8 : انبساط در گازها

جلسه دوم

موضوع آزمایش 1 : بررسی تعادل گرمایی

موضوع آزمایش 2 : رسانش گرما در جامدات

موضوع آزمایش 3 : آزمایش بررسی رسانایی گرمایی در آب

موضوع آزمایش 4 : آزمایش در مورد انتقال گرما در مایعات و گازها

موضوع آزمایش 5 : آزمایش در مورد گرمای ویژه

موضوع آزمایش 6 : اندازه گیری ظرفیت گرمای ویژه مس ( اختیاری (

جلسه سوم

موضوع آزمایش : کلیه آزمایشات مربوط به الکتریسیته ساکن

جلسه چهارم

موضوع آزمایش 1 : بستن مدار ساده و استفاده از آمپرمتر و ولتمتر در مدار

موضوع آزمایش 2 : تحقیق تساوی شدت جریان در نقاط مختلف یک مدار متوالی

موضوع آزمایش 3 : تحقیق رابطه ی بین شدت جریان با مقاومت در یک مدار

موضوع آزمایش 4 : تحقیق قانون اهم

جلسه پنجم

موضوع آزمایش 1 : طرق ایجاد باریکه نور ( آشنایی با پرتوافکن(

موضوع آزمایش 2 : سایه و نیمسایه

· چشمه نور ( سایه(

· چشمه نور گسترده ( دونقطه ای (

· چشمه نور گسترده ( بینهایت نقطه ی روشن (

موضوع آزمایش 3 : تحقیق قوانین بازتابش نور

موضوع آزمایش 4 : بررسی مشخصات تصویر درآینه تخت

موضوع آزمایش 5 : آیینه های متقاطع و موازی

جلسه ششم

موضوع آزمایش 1 : تعیین فاصله کانونی مدل آیینه مقعر

موضوع آزمایش 2 : تحقیق قواعد بازتابش باریکه نور در مدل آیینه مقعر ( رسم پرتوهای بازتاب در آیینه مقعر )

موضوع آزمایش 3 : تعیین فاصله کانونی آیینه مقعر

موضوع آزمایش 4 : بررسی مشخصات تصویر جسمی که در فواصل مختلف از یک آیینه مقعر قرار می گیرد

جلسه هفتم

موضوع آزمایش 1 : تعیین فاصله کانونی مدل آیینه محدب

موضوع آزمایش 2 : تحقیق قواعد بازتابش باریکه نور در مدل آیینه محدب ( رسم پرتوهای بازتاب در آینه محدب)

موضوع آزمایش 3 : تعیین فاصله کانونی آینه محدب با استفاده از شی مجازی ( اختیاری )

موضوع آزمایش 4 : بررسی مشخصات تصویر جسمی که در فواصل مختلف از یک آیینه محدب قرار می گیرد

موضوع آزمایش 5 : تعیین میدان دید در انواع آیینه ها

جلسه هشتم

موضوع آزمایش 1 : تحقیق قوانین شکست نور

موضوع آزمایش 2 : تیغه متوازی السطوح ( عمق واقعی ، عمق ظاهری )

موضوع آزمایش 3 : زاویه حد و بازتابش کلی

موضوع آزمایش 4 : بررسی مسیر نور درمنشور و مشاهده تجزیه نور در منشور

جلسه نهم

موضوع آزمایش 1 : تعیین کانون مدل عدسی همگرا

موضوع آزمایش 2 : سم پرتوهای شکست در عدسی همگرا و تحقیق قواعد شکست نور در عدسی همگرا

موضوع آزمایش 3 : تعیین فاصله کانونی عدسی همگرا

موضوع آزمایش 4 : بررسی مشخصات تصویر جسمی که در فواصل مختلف از عدسی همگرا واقع است

جلسه دهم

موضوع آزمایش 1 : تعیین کانون مدل عدسی واگرا

موضوع آزمایش 2 : رسم پرتوهای شکست در عدسی واگرا و تحقیق قواعد شکست نور در عدسی واگرا

موضوع آزمایش 3 : تعیین فاصله کانونی عدسی همگرا با استفاده از شی مجازی ( اختیاری )

موضوع آزمایش 4 : بررسی مشخصات تصویر جسمی که در فواصل مختلف از یک عدسی واگرا قرار می گیرد

آزمایش های فیزیک سال دوم

جلسه اول

موضوع آزمایش 1 : آشنایی با کمیت های اصل و خطاهای اندازه گیری

موضوع آزمایش 2 : آشنایی با کولیس ورینه و طرز اندازه گیری قطر داخلی ، قطر خارجی و عمق

موضوع آزمایش 3 : آشنایی با ریز سنج و طرز اندازه گیری با آن

جلسه دوم

موضوع آزمایش 1 : اندازه گیری جرم با ترازو

موضوع آزمایش 2: اندازه گیری جرم و حجم یک قطره آب

· با استفاده از قطره چکان و استوانه مدرج

· با استفاده از بورت و بشر

موضوع آزمایش 3 : هدف : استفاده از آونگ برای سنجش زمان ، موضوع : تعیین زمان نوسان یک آونگ

جلسه سوم

موضوع آزمایش 1 : بررسی حرکت یکنواخت ( به کمک تخت هوا )

موضوع آزمایش 2 : بررسی حرکت شتابدار

موضوع آزمایش 3 : اندازه گیری شتاب ثقل

جلسه چهارم

موضوع آزمایش 1 : اندازه گیر ثابت فنر

موضوع آزمایش 2 : آزمایش برآیندها نیروها

موضوع آزمایش 3 : آزمایش اصطکاک

جلسه پنجم

موضوع آزمایش 1 : آزمایش چگالی

موضوع آزمایش 2 : مشاهده نیروی چسبندگی

موضوع آزمایش 3 : آزمایش کشش سطحی

موضوع آزمایش 4 : مشاهده خاصیت موئینگی

موضوع آزمایش 5 : آشنایی با مانومتر و بررسی بستگی فشار داخل مایعات به عمق و چگالی ( به جهت بستگی ندارد )

موضوع آزمایش 6 : آشنایی با بارومتر توریچلی و انواع دیگر بارومتر

موضوع آزمایش 7 : ظروف مرتبط

جلسه ششم

موضوع آزمایش 1 : آزمایش تعادل

موضوع آزمایش 2 : تعیین ظرفیت گرمایی گرماسنج

موضوع آزمایش 3 : تعیین ظرفیت گرمایی ویژه آلومینیم

جلسه هفتم

موضوع آزمایش 1 : تعیین گرمای نهان ذوب یخ

موضوع آزمایش 2: تعیین گرمای نهان تبخیر یخ

موضوع آزمایش 3 : تعیین ضریب انبساط طولی جامدات

موضوع آزمایش 4 : آشنایی با دماپا

جلسه هشتم

موضوع آزمایش 1 : تعیین ضریب انبساط سطحی

موضوع آزمایش 2 : تعیین ضریب انبساط حجمی مایعات

موضوع آزمایش 3 : آزمایش در مورد انبساط غیر عادی آب ( آزمایش هوب )

موضوع آزمایش 4 : بررسی طرق انتقال گرما

جلسه نهم

موضوع آزمایش 1 : تحقیق قانون بویل ـ ماریوت

موضوع آزمایش 2 : تحقیق قاونین شارل ـ گیلوساک

آزمایش های فیزیک سال سوم

جلسه اول

موضوع آزمایش 1 : بررسی فرآیند همدما ( و رسم نمودار تغییرات فشار بر حسب حجم در دمای ثابت (

موضوع آزمایش 2 : بررسی فرآیند هم حجم ( ورسم نمودار تغییرات فشار بر حسب دما و تعیین صفر مطلق (

جلسه دوم

موضوع آزمایش 1 : بررسی فرآیند هم فشار ( و رسم نمودار تغییرات حجم بر حسب دما و تعیین صفر مطلق )

موضوع آزمایش 2 : بررسی فرآیند بی دررو

موضوع آزمایش 3 : مشاهده مدل موتور چهارزمانه

جلسه سوم

موضوع آزمایش 1 : کلیه ی آزمایشات مربوط به الکتریسیته ساکن

جلسه چهارم

موضوع آزمایش 1 : بستن مدار ساده و آشنایی با ولت متر و آمپرمتر

موضوع آزمایش 2 : آشنایی با خازن

موضوع آزمایش 3 : آزمایش شارژ و دشارژ خازن ( و رسم منحنی تغییرات اختلاف پتانسیل دوسر خازن نسبت به زمان شارژ یا دشارژ )

جلسه پنجم

موضوع آزمایش 1 : استفاده از رئوستا در مدار

موضوع آزمایش 2 : تعیین مقاومت یک لامپ در ولتاژهای مختلف

موضوع آزمایش 3 : تحقیق قانون اهم به کمک مقاومت استاندارد

جلسه ششم

موضوع آزمایش 1 : تحقیق رابطه ی

موضوع آزمایش 2 : آشنایی با مقررات کد رنگی

موضوع آزمایش 3 : اندازه گیری نیروی محرکه و مقاومت درونی مولد ت

جلسه هفتم

موضوع آزمایش 1 : تحقیق قوانین کیریشهف

جلسه هشتم

موضوع آزمایش 1 : کلیه ی آزمایشات مربوط به آهن ربا

موضوع آزمایش 2 : بررسی نیروی وارد بر سیم حامل جریان در میدان مغناطیسی و بررسی دستور دست راست

جلسه نهم

موضوع آزمایش 1 : مشاهده میدان حاصل از جریان در سیم راست و سیم پیچ حلقه ای و سیم لوله

موضوع آزمایش 2 : مشاهده آهنربای الکتریکی

موضوع آزمایش 3 : مشاهده نیروی موجود بین دو سیم حامل جریان

جلسه دهم

موضوع آزمایش 1 : بررسی اثر تغییر شار مغناطیسی در ایجاد جریان القایی ( آزمایش فاراده ) ( بررسی اثر سرعت حرکت آهنربا ، تعداد دور سیم پیچ ، شدت میدان مغناطیسی و بررسی اثر جهت حرکت و جهت میدان در جهت جریان القایی )

موضوع آزمایش 2 : مشاهده انواع ژنراتورها

موضوع آزمایش 3 : تحقیق قانون لنز

موضوع آزمایش 4 : آشنایی با ترانس ( مبدل )

موضوع آزمایش 5 : اثرخودالقائی