ألغاز وفوازير

كان قديما جزء من ساعات الحائط

كان قديما جزء من ساعات الحائط

كان قديما جزء من ساعات الحائط

يعتبر هذا لغز متواجد في بعض الألعاب الشهيرة، وهي لعبة السر التي يفضلها الكثير من الناس، وحل هذا اللغز كلمة البندول، حيث يعتبر هذا الشيء عبارة عن جسم حر يتمايل يمينا وشمالا هو نقطة ثابتة.

ما المقصود بالبندول ؟

  • يعتبر البندول جسم يتراقص على يمين وشمال نقط ثابتة و محددة عندما يتم سحبه إلي جانب محدد ثم ترك حر وبفعل تأثير الجاذبية عليه يتحرك البندول بمعدل ثابت ومنتظم.
  • شكل البندول يتكون من ثقل محدد مربوط من نهايته بقطعة خيط أو سلك مناسب له، ويتحرك ثقل البندول على مسار يعرف باسم قوس البندول، ويطلق على الفترة الزمنية التي يأخذها الثقل لكي يتحرك على جانبي نقطة الثبات فترة الذبذبة.

بندول الساعة وكيفية التحكم في التوقيت

  • يتشكل بندول الساعة غالبا من قضيب، يمتلك في أحد طرفيه وزن ثقيل، بينما يتصل طرف القضيب الآخر بحامل صلب، كما يتواجد مسمار تثبيت عند طرف القضيب، لكي يستطيع التحكم في رفع وخفض الثقل.
  • إذا حدث انخفاض في الثقل المعلق دل ذلك على حدوث تأخير في التوقيت الخاص بالساعة نتيجة لحركة البندول البطيئة التي حدثت له بعد انخفاض الثقل، بينما عندما يتم رفع الثقل حركة البندول تصبح سريعة مما يعمل على تقديم توقيت الساعة.
  • من الضروري أن يكون المفصل الذي يتحرك حوله البندول ناعم بشكل كبير جدا ويتم تصنيعه غالبا من العقيق.
  • يعد الشاكوش أو الميزان هو الأداة الرئيسة التي تتحكم وتسيطر في آلية الساعة، ومهمتها منح البندول قوة دفع صغيرة ومنتظمة تساعد في استمرار عملية الحركة الخاصة للبندول يمينا و يسارا.

تأثير الجاذبية على حركة البندول

  • يتم تغير فترة الذبذبة الخاصة بحركة البندول بشكل ليس بكبير عند انتقاله من حيز إلي أخر على سطح الأرض، وذلك بسبب الفرق بين قوة الجاذبية التي تختلف من مكان إلى أخر.
  • يلاحظ أن عندما زاد الارتفاع الخاص بالبندول عن سطح الأرض تزداد فترة الذبذبة، حيث قوة الجاذبية تكون أقل في الأماكن العالية ذات الارتفاع الملحوظ.
  • على سبيل المثال البندول البسيط الذي تم  تثبيته  عند سطح البحر، والذي يبلغ طوله 24.87سم، يمتلك فترة ذبذبة معينة تبلغ ثانية واحدة، بينما البندول الذي يمتلك أربعة أمثال هذا الطول.
  • تبلغ فترة الذبذبة الخاصة به ثانيتان، بينما الذي يمتلك تسعة أمثال هذا الطول، ويستغرق فترة ذبذبة ثلاث ثوان وهكذا على هذا النمط.

من هو مخترع البندول ؟

  • يعتبر كريستيان هوغنس هو أول عالم يقوم بصناعة البندول أو ما يطلق عليه ساعة الرقاص، كما أن هذا العلم المتفوق قام بتطبيق مبدأ حركة البندول في عام 1657 ولكن العالم الشهير جاليليو هو من قام بإثبات حركة البندول.
  • كما يذكر أن يوجد عالم مصري نابغ قد سبق العالم المشهور جاليليو في اختراع البندول البسيط بمئات السنين.

أهم تطبيقات حركة البندول التوافقية البسيطة

  • البندول البسيط يتشكل من خيط رفيع مثبت في نهايته جسم تبلغ كتلته m ويقع تحت تأثير تعجيل ارضي g، ويؤثر على البندول قوتان عند نقطة السكون وهما قوة الشد التي تنتج عن سحب الخيط بقوة، وقوة المعيد وهي تتمثل في إعادة الجسم إلى موضعه الأصلي.
  • عندما يتم تطبيق قانون هوك الذي ينص على أن القوة  التي تؤثر على أي نابض تتناسب بشكل طردي مع امتداد هذا النابض(الجسم المعلق بالنسبة للبندول) أو عند شده.
  • ذلك من نقطة تعادل الطول (نقطة السكون في البندول)، نستطيع معرفة جميع القيم الخاصة بالتردد والزمن الدوري للبندول.

أهم الملاحظات حول استخدام البندول البسيط

  • يوجد بعض الملاحظات التي يجب معرفتها عند استخدام البندول، هي:
  • عندما تكون الزاوية التي يصنعها البندول صغيرة فإن الزمن الدوري والتردد لهذا البندول البسيط لا ترتكز على كتلة الجسم المتدلي أو على سعة التذبذب.
  • يعتبر الخيط وعجلة الجاذبية فقط هما العوامل الأساسية التي يعتمد عليهم كلا من زمن وتردد حركة البندول.
  • من الضروري حفظ الافتراضات الخاصة بالزاوية التي تكون صغيرة خلال حل مسائل البندول.
  • عندما يكون الجسم المعلق في حالة ثبات عند نقطة السكون فإن الزاوية تقدر صفر
السابق
عنوان وزارة القوى العاملة والمكاتب التابعة لها
التالي
نبي معجزته الناقة ارسل لقوم ثمود والدروس المستفادة من القصة