البندول المادي - دقة فوق كل شيء

التذبذبات - واحدة من الأنواع الأكثر شيوعاحركة ميكانيكية. المثال الأكثر وضوحا هو التذبذبات التي يقوم بها البندول المادي. هذه هي هيئة ثقيلة تعلق على موضوع في نقطة واحدة. عن طريق إزالة البندول من وضع التوازن والإفراج عنه، ونحن نسمح لها أن تسقط، ولكن لا يتم تنفيذ الخريف بحرية، ولكن على طول مسار يساوي طول السلسلة.

هنا يمكن للمرء أن نلاحظ عملية التحولالطاقة الكامنة في الطاقة الحركية والظهر. رفض البندول المادي، ونحن نعطيه الطاقة المحتملة. ثم، عندما يتم تحريره، فإنه يبدأ التحرك، وعندما يعود إلى نقطة التوازن، وسرعته سيكون الحد الأقصى. في عملية الحركة الهبوطية، يتم تحويل جزء من الطاقة المحتملة إلى طاقة حركية. وعلاوة على ذلك، والانتقال عن طريق الجمود، والجسم يرتفع أعلى وأعلى، حتى في مرحلة ما يتوقف الحركة. هنا يتم تحويل الطاقة الحركية مرة أخرى إلى واحدة محتملة.

ثم يبدأ البندول في التحرك إلى الوراءالجانب، ويكرر كل شيء. وهكذا، فإننا نرى أن البندول البدني يتأرجح بسبب التحولات من الطاقة المحتملة إلى الطاقة الحركية، ومن ثم العودة. الوقت الذي يقضيه في كل التقلبات، أي. ثم، وبعد ذلك الجسم، بعد أن تركت من أي نقطة من مسارها، سيعود هناك مرة أخرى، ويسمى فترة التذبذبات. ويسمى أكبر انحراف من نقطة التوازن من البندول اتساع التذبذب.

دراسة التذبذبات، وأثبت العلماء أن فترة البندول البدني الذي يتأرجح هو في أي وسيلة مرتبطة مع كتلة البندول ويتم تحديد فقط من قبل طول خيوط وقيمة التسارع السقوط الحر. حدوث التذبذب هو ممكن في حالة عندما يتم تثبيت الحمل إلى الربيع. في هذه الحالة، هناك انتقال الطاقة المحتملة من الربيع المضغوط إلى الطاقة الحركية لحركة البضائع والعكس بالعكس.

التذبذبات التي البندول البدنيأو تحميل على الربيع، إذا لم يكن هناك أي تأثير من قوات إضافية، وتسمى حرة أو الخاصة. إذا حدث أي تأثير خارجي عليها، ثم تسمى هذه التذبذبات القسري. مع العمل لفترات طويلة من قوة دورية إضافية خارجية، البندول يبدأ في التذبذب مع وتيرة هذه القوة. مع مثل هذا التأثير، وظهور مثل هذه الظاهرة كما الرنين هو ممكن.

العمل مع البندول مثير للاهتمام للغاية ويمكنمساعدة في حل العديد من المشاكل. يكفي استدعاء بندول فوكو ، الذي بفضله كان من الممكن إثبات أن الأرض تدور. في هذه التجربة ، لوحظ حركة البندول. لهذا ، تم استخدام شحنة معلقة على سلك بطول 67 متر. وفقا للخطة ، فإن قوة الجاذبية الأرضية فقط وشد السلك يعملان على البندول. ونتيجة لذلك ، فإن التذبذبات تحدث فقط في المستوى الرأسي.

على الأرض كانت هناك كومة من الرمل وبندول بحادتهنهاية خلال الحركة ترك بصمته على ذلك. اتضح أن الحركة ليست فقط في المستوى العمودي ، ولكن هناك أيضا عنصر أفقي. مع كل حركة من البندول ، كان الانحراف حوالي ثلاثة ملليمترات من المسار السابق ، في ساعة واحدة الطائرة التي يتأرجح البندول 11 درجة.

يمكن للمرء أيضًا أن يتذكر استخدام بندول في ساعة ،على أساس فترة ثابتة من تقلباته. هذه الفترة تعتمد فقط على طول البندول. دقة هذه الساعات يمكن أن تصل إلى قيمة كبيرة. في عام 1954 ، ابتكر المهندس السوفييتي فيتشينكو ساعة بندول ، كانت دقة 0.0003 ثانية في اليوم.

هذا هو تقريبًا كيف يمكنك وصف البندول الفيزيائي وخصائصه ومعلماته وإمكانيات استخدامه في العلوم والتكنولوجيا.