تعد تجربة قياس التغيير إحدى التجارب العلمية التي تساعدنا على فهم المزيد حول التطبيقات العملية للنظريات والقوانين العلمية. إنها إحدى التجارب الفيزيائية التي تساعدنا على فهم العلاقة بين المتغيرات المادية. في هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن تجربة قياس التغييرات، وسنشرح كل خطوات إجراء هذه التجربة.
تغيير تجربة القياس
تهدف تجربة قياس التغيير إلى معرفة علاقة التغيير بين الطول والكتلة عن طريق تعليق كتل ذات قيم مختلفة في نهاية الربيع حيث تعمل هذه الكتل بقوة نزولية على الزنبرك، مما يؤدي إلى تمدد الزنبرك. بدوره يزيد من طول الريشة، وكلما زادنا هذه الكتل، زاد طول الريشة، ولأن الريش مرن بطبيعته، فإنه سيعود إلى حالته الطبيعية، أي طوله الطبيعي، بعد إزالته ستساعدنا هذه التجربة على فهم العلاقة بين الجماهير التي تعمل في الربيع ومدى تمدد وتقلص طول الربيع.[1]
خطوات قياس تجارب التغيير
لإجراء هذه التجربة نحتاج إلى بعض الأدوات والمواد وهذه الأدوات كالتالي[2]
- خمس حلقات معدنية متطابقة لمنح هذه الحلقات مكانًا خاصًا للتعليق على الزنبرك.
- ريشة متوسطة الحجم نسبيًا.
- مسطرة أو متر لقياس الأطوال.
- المقبس لعقد الربيع والكتل.
يمكن إجراء تجربة قياس التغيير في الخطوات التالية
- قم بتثبيت الزنبرك عموديًا على القاعدة.
- نقيس طول الزنبرك في الوضع الطبيعي بمسطرة أو متر.
- نضع حلقة معدنية في نهاية الربيع.
- نقيس طول الزنبرك بعد وضع الحلقة ونسجل القياس.
- نضيف حلقة معدنية أخرى في نهاية الربيع.
- نقيس طول الزنبرك بعد وضع الحلقة الثانية عليه ونسجل القياس.
- نضيف الحلقة المعدنية الثالثة في نهاية الربيع.
- نقيس طول الزنبرك بعد وضع الحلقة الثالثة عليه ونسجل القياس.
- نضيف الحلقة المعدنية الرابعة في نهاية الربيع.
- نقيس طول الزنبرك بعد وضع الحلقة الرابعة عليه ونسجل القياس.
- نضيف الحلقة المعدنية الخامسة والأخيرة في نهاية الربيع.
- نقيس طول الزنبرك بعد وضع الحلقة الأخيرة عليه ونسجل القياس.
- نقوم بإدخال جميع النتائج في جدول يحتوي على عمودين، العمود الأول لعدد الحلقات والعمود الثاني لطول الزنبرك، لذلك يبدو الجدول كما يلي
عدد الحلقات طول الربيع حلقة معدنية أ حلقتان معدنيتان ب ثلاث حلقات معدنية ج أربع حلقات معدنية من خمس حلقات معدنية و اكتشف أن a و b و c و d و f هي مجموع أطوال الزنبرك لكل مرحلة في التجربة
- نرسم العلاقة بين طول الزنبرك وعدد الحلقات المعدنية بحيث يكون المستوى الأفقي في الرسم البياني هو طول الزنبرك، والمستوى العمودي في الرسم التخطيطي هو عدد الحلقات المعدنية.
نتائج تجربة قياس التغيير
سوف نلاحظ في نتائج التجربة أن طول الزنبرك يزداد مع زيادة كتلة الحلقات المعدنية المعلقة منه، وتسمى العلاقة بين طول الزنبرك وعدد الحلقات المعدنية علاقة مباشرة كلما زادت الكتلة المعلقة في الربيع، كلما زاد امتداد الربيع، وبالتالي من خلال هذه العلاقة الرياضية يمكننا أن نتوقع أن طول الربيع سيزداد مع زيادة الكتلة المرتبطة به، وبالتالي قيمة d ويجب أن تكون أكبر من قيمة d، وقيمة d أكبر من قيمة c، وقيمة c أكبر من قيمة b، وقيمة b أكبر من قيمة a، و من هذه القيم سنجد أن هذا في الرسم البياني هو الحالة. ميل الخط الذي يمثل العلاقة بين طول الربيع وعدد الحلقات موجب بسبب العلاقة المباشرة بين المتغيرات.[2]
في نهاية هذا المقال شرحنا بالتفصيل ما هي تجربة قياس التغيير وقد ذكرنا جميع الأدوات اللازمة لإجراء التجربة وشرحنا جميع الخطوات لإجراء هذه التجربة وقد ذكرنا النتائج المتوقعة من تغيير تجربة القياس.