حركة البندول البسيط, وهو أحد الدروس التي تغطي مادة العلوم في إحدى المراحل التعليمية في مناهج المملكة العربية السعودية. يمكننا أن نكتشف أن حركة البندول هي حركة تشبه بعض الأشياء التي نستخدمها في الحياة اليومية مثل حركة أرجحة الطفل، وكذلك حركة بندول الساعة وسنتناولها موقع مرجعي عن الحديث حركة البندول البسيطوأيضا المفاهيم العلمية الرئيسية المتعلقة به.
تعريف البندول البسيط
البندول البسيط: هو جسم معلق رأسياً من نقطة ثابتة بخيط رفيع مهمل الكتلة وليس مرناً ولا قابلاً للتمدد. يتحرك هذا الجسم بحرية حول مكانه المستقر ذهابًا وإيابًا خلال فترة زمنية معينة، وتكون نقطة بداية حركته هي نفس نقطة الراحة. ويحدث ذلك خلال فترة زمنية معينة، وبمجرد إهمال قوة الاحتكاك بين الخيط الذي يتعلق به البندول ونقطة التعليق نفسها، يعود الجسم. إلى التوازن أو وضعية الراحة.(1)
حركة البندول البسيط
بعد التعرف على مفهوم البندول البسيط وإلقاء الضوء على بعض الأمثلة الواقعية التي تعبر عن حركته، جاء الدور للتعرف على حركة البندول البسيط ومعرفة نوع حركته. الجواب على هذا السؤال هو:
- الحركة التوافقية البسيطة (دورية)، وهي التي يتحرك فيها الجسم حول موضع راحته في فترة زمنية ثابتة ومنتظمة.
أنظر أيضا: طاقة الكرة المتحركة هي
تعريف التوافقي البسيط ( الدوري )
تُعرف الحركة الدورية بأنها الحركة التي يعود فيها الجسم إلى موضع حركته الأصلي لفترة زمنية محددة. إذا نظرنا إلى الحياة اليومية، نرى أن هناك أمثلة كثيرة على الحركة الدورية، على سبيل المثال الحركة الدورانية. الأرض حول الشمس حيث تعود الأرض إلى وضع معين كل فترة محددة وهذا ما يفسر تسلسل الفصول الأربعة كل عام، وكذلك حركة القمر حول الأرض فنراه يعود إلى الأرض. والذي يعتبر مكان حركتها الأصلية خلال فترة محددة وغيرها من أمثلة الحركة الدورية.
قانون الزمن الدوري للبندول البسيط
بعد عرض طبيعة البندول البسيط وسرد تعريف الحركة التوافقية البسيطة جاء دورنا لنتعرف على قانون الزمن الدوري للبندول. ولتحقيق ذلك نجد أنه عندما يتحرك جسم من وضع السكون في اتجاه معين فإنه يكون تحت تأثير قوتين هما قوة جذب الأرض لوزنه، وقوة شد الحبل المتصل به. وفي الاتجاه المعاكس للحركة توجد قوة استعادة، ونتيجة لذلك نجد أن الزمن الدوري للبندول البسيط يعتمد على الجذر التربيعي لطول الخيط الذي يتعلق به البندول، وأنه لا يعتمد على. وزن الجسم المعلق كما يظن البعض. كما نجد أنها تتناسب طرديا معها، وعلى هذا الأساس فإن القانون الدوري للزمن للبندول البسيط = 2 π * (L %C) ^1/2، حيث L : يعبر عن طول السلسلة. البندول البسيط، وC: يمثل تسارع سقوطه الحر.(2)
وصف البندول البسيط
وهي عبارة عن كرة تتدلى عموديًا بخيط رفيع متصل بالطرف العلوي، مما يسمح لها بالتحرك على جانبي موضع توازنها. نلاحظ ذلك عندما يتحرك جسم وبعيداً عن نقطة توازنه، فإنه يقع تحت تأثير قوتين متساويتين في المقدار ومتعاكستين في الاتجاه. ونتيجة لذلك فإن هذا الوزن أو الجسم المعلق يبذل أقصى قوة لإعادته إلى موضعه المستقر تسمى قوة الاستعادة، وتكون الإزاحة التقريبية لرحيل الوزن متوافقة وتساوي مقدار الزمن والمسافة ليتحرك هذا الوزن إليه العودة إلى مثواها.
أنظر أيضا: خلال ساعة واحدة، تكون الإزاحة الزاوية لكل من عقرب الساعات وعقرب الدقائق هي نفسها
حركة البندول
فنجد أن البندول يتحرك في اتجاه ثابت إلى اليمين واليسار، بحيث يتحرك ذهاباً وإياباً من نقطة بدايته لمدة زمنية منتظمة وثابتة، وهذا ما يعرف بالحركة الدورية، وبالتالي حركة البندول البندول هو “الحركة التوافقية البسيطة“.
وبعد المعلومات المذكورة في الفقرات السابقة، نكون قد وصلنا إلى نهاية هذا المقال، الذي تم فيه تسليط الضوء على إجابة سؤال. حركة البندول البسيطحيث كانت الإجابة الصحيحة “الحركة التوافقية البسيطة”كما تمت مناقشة بعض العناوين المهمة، كما تم ذكر قانون الزمن الدوري للبندول البسيط.
(علامات للترجمة)تعريف البندول البسيط
التعليقات