هل يمثل البندول البسيط طريقة دقيقة لتعيين قيمة التعجيل الأرضي

بل هو البندول بسيط وسيلة دقيقة لضبط قيمة تسارع الأرض

  1. في حال أن طول البندول البسيط هي المعروفة بدقة ، يمكن استخدامه لقياس التسارع الناجم عن الجاذبية. 

    ما هو البندول البسيط وكيف يتم استخدامه؟ 

    يتم تعريف البندول البسيط على أنه يحتوي على كتلة نقطة ، تعرف أيضا باسم بندول البندول ، والتي يتم تعليقها من سلسلة من الطول l مع كتلة رقيقة ، والقوى الوحيدة التي تعمل على الملف ، هي قوة الجاذبية (أي وزن الملف) وتوتر الخيط. يفترض أن يكون خيار الكتلة منخفضا مقارنة بباب الكتابة. 

    حالة البندول المادي: 

    أي جسم يمكن أن تتأرجح مثل البندول. على سبيل المثال ، إذا كان هناك فنجان من القهوة معلقة وإذا كان الكأس يضرب ، فإنه يتأرجح ذهابا وإيابا مثل البندول حتى تختفي التذبذبات. 

    وقد وصفت البندول بسيط كما كتلة نقطة وخيط. البندول المادي هو أي كائن له تذبذبات مماثلة لتلك التي تشكلت في بندول بسيط ، ولكن لا يمكن أن يكون في نفس الشيء أو نمط كتلة نقطة على سلسلة ، ويجب ضمان توزيع الكتلة في معادلة الحركة. 

    – أما بالنسبة للبندول البسيط ، فإن القوة المستعادة للبندول المادي هي قوة الجاذبية. مع البندول البسيط ، تؤثر قوة الجاذبية على مركز البندول البوب. في حالة البندول المادي ، تؤثر قوة الجاذبية على مركز كتلة الجسم (سم). الكائن يتأرجح حول النقطة O. 

    التعبير عن الطاقة المحتملة لشدة مجال الجاذبية: 

    الطاقة المحتملة التي يمتلكها الكائن هي الطاقة المخزنة للموقف 
    هناك نوعان من الطاقة الكامنة ، فهي: 

    – طاقة الجاذبية الكامنة. 
    – مرونة الطاقة الكامنة. 

    تم العثور على الطاقة المرنة الكامنة فقط عند ضغط أو توتر الربيع (أو أي وسيط مرن آخر). البندول بسيط لا يتكون من الربيع. شكل الطاقة الكامنة من البندول هو الطاقة الكامنة للجاذبية. كمية الطاقة الكامنة الجاذبية تعتمد على كتلة (م) من الجسم وارتفاع (h) من الجسم. ومعادلة طاقة الجاذبية المحتملة (PE) ، هي: 

    PE = m * g * h 

    أين: 
    g: كثافة حقل الجاذبية (يشار إليها أحيانا باسم تسارع الجاذبية) ولها قيمة تساوي 9.8 N /kg. 
    يجب قياس الارتفاع كمسافة عمودية على بعض المواقع المرجعية. بالنسبة لبوب البندول ، من المعتاد استدعاء الموضع السفلي إلى الموضع المرجعي أو مستوى الصفر. لذلك عندما يكون البوب في وضع التوازن (الموضع السفلي) ، يكون ارتفاعه صفرا وتكون طاقته الكامنة مساوية للصفر. 

    كما يتحرك البندول ذهابا وإيابا ، وهناك أوقات عندما يتحرك البوب بعيدا عن وضع التوازن. في هذه الحالة ، يزيد طولك وأنت تتحرك أكثر وأكثر. يصل إلى أقصى ارتفاع عندما يصل إلى الحد الأقصى لموضع الإزاحة من موضع التوازن. عندما ينتقل البوب إلى وضع التوازن ، فإنه يقلل من ارتفاعه ويقلل من طاقته المحتملة. 

     

     

     

    المرجع: 

    [1]- بسيطة البندول. 

    [2]- تحدد القوى التي تعمل على البندول البسيط تردد وفترة البندول البسيط من حيث طول البندول والتسارع بسبب الجاذبية. 

    • 49
أضف اجابة

أضف اجابة

كلمة التحقق اضغط على الصورة لتحديث كلمة التحقق.