تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
البندول الزنبركي
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص178
2025-08-19
38
ثبت زنبركًا صلبًا قليلا من أحد طرفيه ثم اربط جسما في الطرف الآخر بحيث يتمدد الزنبرك بمقدار 4/3 طوله الأول اجذب الجسم إلى أسفل ثم اتركه. في البداية، يهتز الجسم رأسيًّا (شكل (1-43 أ )ولكن سرعان ما تحلُّ حركة البندول محل الاهتزاز (شكل 1-43 ب). وبمجرد أن يختفي الاهتزاز، تختفي حركة البندول تدريجيا ويظهر الاهتزاز مرة أخرى. بعد ذلك، تتأرجح الحركة نهابًا وإيابًا دوريا بين النوعين. يُمكنك أيضًا أن
تحرك البندول بالنمطين العاديين للحركة إذا بدأت بحركة البندول بدلا من الاهتزاز. يظهر تبادل مُشابه للحركة على الجهاز المبين في شكل 1-43 جـ. البندولان مرتبطان معا عن طريق عارضة مرنة تهتز بضعف تردُّد أي من البندولين لو كانا غير مُتَّصِلَين. في هذه الحالة يجري تبادل الطاقة بصفة دورية بين حركة البندول واهتزازات العارضة. يُوضح شكل 1-43 د مثالاً على نفس القدر من التعقيد يُمكن لقضيب أفقي أن يدور حول عصا الارتكاز عند أحد طرفي القضيب، يُثبت قضيب رأسي، في حين عند الطرف الآخر يُوضع قضيب رأسي آخر غير مثبت ليتأرجح حول محور. يُوجد هنا بندولان؛ بندول (أ) هو القضيب الرأسي الثاني، وبندول (ب) هو مزيج من القضيب الأفقي والقضيب الرأسي المثبت إذا عُدِّل طول القضيبين بحيث يكون مقدار تردُّد أرجحة القضيب (أ) ضعف القضيب (ب)، فسيظهر تبادل دوري للحركة بمجرد أن تبدأ أرجحة بندول (أ) باليد (كما مُبين في شكل 1-42 أ). في هذه الأمثلة ما تفسير التبادل الدوري للحركة ؟
شكل 1-43 الاهتزاز يتنقل بين (أ) اهتزاز الزنبرك و(ب) اهتزاز البندول. (ج) الاهتزاز ينتقل بالتبادل بين البندول والاهتزاز الرأسي للعارضة الواصلة. (د) الاهتزاز يتنقل بالتبادل بين الجزء (أ) والجزء (ب).
الجواب: هيا نتأمل الوضع الأول إذا استطعت أن تجذب الجسم إلى أسفل ثم تتركه ليتحرَّك رأسيًّا على نحو مثالي، فإن الجسم يهتز، إلا أنه لا يُرجح حدوث مثل هذه الحركة المثالية لأنك من المؤكد ستدفع الجسم بحركة جانبية قليلًا وعندما تختار حركة الجسم كما هو مبين، تكون حركة الاهتزاز الخالصة ذات تردُّد يُساوي ضعف تردُّد حركة البندول الخالصة.
هب أنه في لحظة ما يهتز الجسم في البداية. حينئذ تبدأ الطاقة في الانتقال من حركة الاهتزاز إلى حركة البندول يكون الانتقال بسبب تغير طول البندول في أثناء الاهتزاز. الموقف أشبه بطفل يقف ويجلس القرفصاء مرَّتَين أثناء كل هزة كاملة لأرجوحة ما يُغير الطفل الطول الفعلي للأرجوحة، ويزود هذا التصرف حركة الأرجوحة بالطاقة ومن ثُمَّ ترتفع عاليًا. وبمجرد أن يكتمل انتقال الطاقة، يُعكس الاتجاه بسبب جذب الجسم المعلق للزنبرك في كل مرة يتأرجح فيها الجسم ليصل إلى أقصى نقطة. يحدث الجذب مرتين أثناء كل مرة يتأرجح فيها البندول بالكامل، ومن ثُمَّ يتوافق تردُّده مع تردُّد حركة الاهتزاز الخالصة ويظهر الاهتزاز مرة أخرى. وعندما تسود حركة الاهتزاز مرة أخرى، تعود الطاقة إلى حركة البندول. وهكذا دواليك.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
