عرف البندول البسيط وبين نوع حركته؟

البندول البسيط
التعريف
يعرف البندول على انه كرة كتلتها ( ك ) مربوطة بأحد طرفي خيط طوله ( ل ) والطرف الاخر
من الخيط مثبت بنقطة تعليق وتستقر الكتلة بنقطة اسفل نقطة التعليق تدعى بنقطة الاستقرار
العمل
اذا ازيحت كرة البندول جانبا وتركت تهتز بشكل حر فأنها تتحرك ذهابا وايابا حول نقطة الاستقرار
وتسمى هذه الحركة بالحركة الاهتزازية واذا كان الازاحة الزاوية بحدود ( 5 ) درجات فألحركة توافقية بسيطة ( حالة خاصة من الحركة الاهتزازية )
الاستنتاج
1ـ كل رحلة ذهاب واياب تعتبر ذبذبة واحدة والزمن الازم للذبذبة يدعى بالزمن الدوري ( ن )
ن = 2π ( ل ج )12
2ـ عدد الذبذبات في الثانية الواحدة يدعى بالتردد الطبيعي للبندول ( د )
د =12π( ج ل )12
3 ـ عند اقصى ازاحة جانبية
أ/ يمتلك الجسم طاقة كامنة = ك ج ز
ب / وسرعته الخطية = صفر اي طح = صفر اي تتحول الى طاقة كامنه
ج / يكون الجسم في حالة اتزان بحيث و جتا هـ = ش لان قم = صفر
ء / القوة المعيدة = ــ و جا هـ وتكون اعظم مايمكن الاشارة السالبة تشير الى اتجاه القوة عكس اتجاه الحركة
هـ/ التعجيل الخطي اعظم ما يمكن = ـــ ج جا هـ = = = = = التعجيل بأتجاه القوة المعيدة

4ـ عند نقطة الاستقرار
ا / يمتلك الجسم طاقة حركية = 1/2 ك س 2

 

ب / سرعته الخطية تكون اعظم مايمكن وطاقته الكامنة = صفر اي تتحول الى طاقة حركية
ج / يكون الجسم بحالة لااتزان بحيث ش – و = قم لان قم لاتساوي صفر
ء / القوة المعيدة = صفر لان الازاحة الزاوية هـ = صفر
هـ / التعجيل الخطي يساوي صفر لان القوة المعيدة تساوي صفر
ملاحظة : للربط بين اقصى نقطة ونقطة الاستقرار نستخدم علاقة الطاقة بحيث ك ج ز = 1/2 ك س2
ز = ل – ل جتاهـ ز= ارتفاع كرة البندول عن نقطة الاستقرار 0هـ الزاوية بين الخيط والخط العمودي من نقطة التعليق الى نقطة الاستقرار
ملاحظة: تردد البندول وزمنه الدوري لايعتمدان على كتلة كرة البندول ولكن القوة المعيدة تعتمد على الكتلة