www.dof.ir

پنجشنبه 8  ابان  1393

دانشگاه ها

زمان انتشار: 24/1/1389

گروه: فردوسي مشهد

کد خبر: 5122

ارسال شده توسط:

آغازطراحی و ساخت آونگ فوکو در دانشگاه فردوسی مشهد

آزمایش همواره یکی از پایه های بسیار مهم برای علم نوین می باشد. آزمایش علاوه بر نمایش یک پدیده نوعی درک از طبیعت را به ما الهام می کند و در تاریخ علم نقاط عطفی را در اکتشافات علمی بوجود آورده است. یکی از این آزمایش های کلیدی آونگ فوکو می باشد که فوکو در حدود 250 سال پیش آن را اجرا کرد و برای اولین بار بشر قادر بود به شکل ملموسی حرکت اثر چرخش زمین به دور خودش را تجربه کند. امروزه این آونگ در بسیاری از دانشگاه ها و مراکز علمی جهان به عنوان یک نماد علمی و البته یک وسیله ی آزمایشگاهی بسیار مهم نصب شده است. ما بر آنیم تا با استفاده از توان علمی دانشجویان این وسیله را در دانشکده ی علوم نصب و بهره برداری کنیم.
آونگ فوکو متشکل از یک ریمان بلند و وزنه ی آویزان به آن است که صفحه ی نوسان این آونگ در هنگامی نوسان دارد به علت نیرو های کوریولیسی حاصل از چرخش زمین به دور خود، تغییر می کند و در مدت زمان مشخصی صفحه ی نوسان یک چرخش کامل می کند.
مشخصات فنی:
آونگ فوکو از چهار بخش تشکیل شده است:
    1. ریسمان: یکی از اصلی ترین تفاوت های آونگ فوکو نسبت به آونگ های معمولی که در آزمایشگاه های فیزیک پایه یافت می شود این است که طول ریسمان آن بسیار بلند تر است و در واقع هر چقدر طول ریسمانی که وزنه از آن آویزان است بلند تر باشد می توان آزمایش مربوط به آن را بهتر انجام داد. طول ریسمانی که برای آونگ فوکوی دانشکده علوم پایه در نظر گرفته شده با توجه به ارتفاع سقف تا کف محل نصب آن 17 متر و از جنس سیم پیانو که مقاومت بسیار بالایی دارد می باشد.
    2. وزنه (یا گوی): جرم وزنه می بایست آنقدر زیاد باشد که مرکز جرم سیستم ریسمان و وزنه در نزدیکی مرکز خود وزنه واقع شود. وزنه به انتهای ریسمان متصل می شود و در آونگ فوکو با نوسان دادن وزنه آزمایش قابل رویت می شود. جرم وزنه آونگ مورد نظر حدود 50 کیلو در نظر گرفته شده است.
    3. اتصال ها: محل های اتصال ریسمان به سقف و گوی به ریسمان در اجرای آونگ فوکو بسیار مهم است. اتصال باید به گونه ای باشد که علاوه بر استحکام بالا در تمام جهات متقارن باشد و کمترین اصطکاک را در برابر نوسان و چرخش آونگ بوجود آورد. کمیته ی مخصوصی برای بررسی و طراحی این اتصال ها با مشاوره ی اساتید مکانیک در گروه ساخت آونگ فوکو در نظر گرفته شده است.
    4. صفحه ی عمود بر نوسان (سکو): چون این آونگ کاربرد ترویجی هم دارد باید برای اینکه دانشجویان به طور عمومی بتوانند نتیجه ی آزمایش را به سادگی تشخیص دهند، صفحه ای مدرج عمود بر صفحه ی نوسان آونگ به صورت یک سکو نصب شود تا با نشانه گزاری بر روی آن دانشجویان قادر به مشاهده و اندازه گیری نتایج آزمایش شوند. سکوی آونگ در نظر گرفته شده به شعاع یک متر و به صورت یک مکعب در زیر محل نصب آونگ پیش بینی شده است. همچنین جنس آن به تناسب بودجه ی تخصیص داده شده می تواند از چوب یا سنگ باشد.
 مراحل انجام طرح به شرح زیر می باشد:
    1. طراحی و تعیین مشخصات علمی
    2. تهیه ریسمان و طراحی و ساخت گوی یا وزنه ی آونگ
    3. ساخت سکو و طراحی صفحه ی مدرج آن
    4. نصب ریسمان در محل تعیین شده برای نصب آونگ
    5. نصب وزنه به انتهای ریسمان
    6. نصب سکو در محل
بهره برداری:
      بوسیله آونگ فوکو آزمایش های متعددی را می توان طراحی و انجام داد که این موضوع می تواند علاوه بر ایجاد جذابیت برای عموم افرادی که به دانشکده علوم می آیند در آزمایشگاه فیزیک پایه برای کلیه ی گروه های آموزشی علوم پایه و مهندسی مورد استفاده قرار گیرد.
چند نمونه از آزمایش های قابل انجام به وسیله ی آونگ فوکو:
  • اندازه گیری شتاب گرانشی محلی با دقت بسیار زیاد
  • بدست آوردن عرض جغرافیایی محل
  • اندازه گیری ثابت جهان گرانش
  • بدست آوردن دوره ی تناوب زمین با دقت بالا
  • و ...
گروه ساخت آونگ فوکو:
محمد هادی طباطبایی، دانشجوی فیزیک
امین فاطمی، دانشجوی فیزیک
حسام الدین کاوه، دانشجوی فیزیک
هادی محمدزاده، دانشجوی فیزیک
استاد مشاور:
جناب آقای دکتر رستگار مقدم
 
 
 

انتهای خبر / پایگاه اطلاع رسانی وزارت علوم / کد خبر 5122 /


اخبار مرتبط
ارسال نظر

نام و نام خانوادگی :

پست الکترونیک:     



نظرات ارسال شده

کلیه حقوق متعلق به دفتر امورفرهنگی وزارت علوم ، تحقیقات وفناوری است و درج مطالب با ذکر منبع بلا مانع است

هایپر مدیا مرکز جامع خدمات رسانه ها / نگارش اطلاع رسانی