در این آزمایش گرانرویِ گلیسیرین را با انداختنِ ساچمه‌های فولادی در آن اندازه می‌گیریم. قانون استوکس می‌گوید سرعتِ حدیِ ساچمه با مربعِ شعاعش رابطه دارد، پس اگر لگاریتمِ سرعت را بر حسب لگاریتمِ شعاع رسم کنی باید خطی با شیبِ دقیقاً ۲ بگیری.

📖
قبل از شروع بخون
فشار در شاره‌ها: چرا تهِ استخر گوشت درد می‌گیره؟ 🌊

← مطالعه نظریه

چرا این آزمایش متفاوت است

در برد پرتابه و اصطکاک روی سطح شیب‌دار، مقصرِ خطا یک ابزار بود: متری که خطای صفر داشت، دستی که دیر کرونومتر را می‌زد. اینجا هیچ ابزاری خراب نیست. چشم‌های نوری درست کار می‌کنند، شعاع‌ها دقیقاً همانی‌اند که نوشته شده، و زمان‌ها تقریباً بی‌نویزند. با این حال جوابت غلط درمی‌آید.

دلیلش این است که استوکس رابطه‌اش را برای سیالِ بی‌کران حل کرد و تو آن را داخلِ یک لولهٔ چند سانتی‌متری به کار می‌بری. سیالی که ساچمه کنار می‌زند جایی ندارد جز اینکه از کنارِ خودِ ساچمه برگردد، و این کُندش می‌کند. ساچمهٔ بزرگ‌تر نسبتِ بیشتری از لوله را می‌گیرد پس بیشتر کُند می‌شود — یعنی خطا با اندازه بزرگ می‌شود و شیبِ نمودار را از ۲ پایین می‌کشد. اگر فقط یک ساچمه بیندازی هرگز نمی‌فهمی؛ چیزی که لو می‌دهد روندِ خطاست نه خودش.

درسِ کلی: «ابزارم دقیق بود» تضمین نمی‌کند «جوابم درست است». هر فرمول یک قلمروِ اعتبار دارد و بخشی از طراحیِ آزمایش این است که بپرسی آیا داخلِ آن هستی یا نه.

در حال آپلود فایل...
لطفاً صبر کنید — صفحه را نبندید
۰٪