المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

المقاصد الشرعية في تربية النشء
11-2-2018
الأسآر
7-11-2016
التعريف بعدد من الكتب / تفسير علي بن ابراهيم القميّ (القسم الثالث).
2023-05-18
حجّية الشهرة الظنّية
5-9-2016
معرفة حقائق الاشياء
13-2-2018
حجم المـرور(Traffic Volume)
23-3-2021

Rotating Pendulum  
  
1136   03:32 مساءاً   date: 1-8-2016
Author : Sidney B. Cahn Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 19


Read More
Date: 25-7-2016 908
Date: 2-8-2016 1132
Date: 29-8-2016 1052

Rotating Pendulum

The bearing of a rigid pendulum of mass m is forced to rotate uniformly with angular velocity ω (see Figure 1.1). The angle between the rotation

Figure 1.1

 axis and the pendulum is called θ. Neglect the inertia of the bearing and of the rod connecting it to the mass. Neglect friction. Include the effects of the uniform force of gravity.

a) Find the differential equation for θ.

b) At what rotation rate ωc does the stationary point at θ = 0 become unstable?

c) For ω > ωc what is the stable equilibrium value of θ?

d) What is the frequency Ω of small oscillations about this point?

SOLUTION

We may compute the Lagrangian by picking two appropriate orthogonal coordinates θ and φ, where  equals a constant (see Figure 1.2).

where we consider Ueff = -(1/2) ml2ω2 sin2θ - mgl cos θ.

=Figure 1.2

a) Employing the usual Lagrange equations

we have

(1)

b) (1) has stationary points where ∂Ueff/∂θ = 0.

To check these points for stability, take the second derivative

(2)

At θ = 0 (2) becomes

So at angular velocities  the potential energy has a minimum and the θ = 0 equilibrium point is stable. However at this point is no longer stable. At θ = π:

This point is unstable for all values of ω.

c) At  (2) becomes

So, here at  the equilibrium point is stable.

d) Consider the initial differential equation (1) and substitute for θ, θ → θ3+ δ, where θ3 = cos-1(g/ω2):

For small oscillations, we will use the approximations sin δ = δ, cos δ = 1-(1/2)δ2 and leave only terms linear in δ:

After substituting cos θ3 = g/lω2, we will have for the frequency Ω of small oscillations about this point




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.