البندول البسيط مقابل البندول المركب
البندولات هي نوع من الأشياء التي تعرض حركات تذبذبية دورية. البندول البسيط هو الشكل الأساسي للبندول ، والذي نعرفه أكثر ، بينما البندول المركب هو شكل ممتد من البندول البسيط. كلا الجهازين مهمان للغاية في فهم مجالات مثل الميكانيكا الكلاسيكية والأمواج والاهتزازات وغيرها من المجالات ذات الصلة في الفيزياء. في هذه المقالة ، سنناقش ماهية البندول البسيط والبندول المركب ، وعمليتهما ، والصيغ الرياضية التي تصف حركة البندول البسيط والبندول المركب ، وتطبيقات هذين ، وأوجه التشابه بين البندول البسيط والبندول المركب ، و أخيرًا الفرق بين البندول البسيط والبندول المركب.
بندول بسيط
يتكون البندول البسيط من محور وخيط وكتلة. لسهولة الحسابات ، يُفترض أن السلسلة غير مرنة ولها كتلة صفرية ، ولزوجة الهواء على الكتلة لا تكاد تذكر. الخيط محوري ، والكتلة معلقة بالخيط بحيث يمكن أن تتأرجح بحرية. القوى الوحيدة التي تؤثر على الكتلة هي قوة الجاذبية وتوتر الخيط. يقال إن حركة البندول البسيط للزوايا الصغيرة جدًا تكون في شكل اهتزازات توافقية بسيطة. يتم تعريف الحركة التوافقية البسيطة على أنها حركة تتخذ شكل a=- (^ 2) x حيث "a" هي التسارع و "x" هي الإزاحة من نقطة التوازن. المصطلح ω ثابت. تتطلب الحركة التوافقية البسيطة قوة استعادة. في هذه الحالة ، القوة المستعادة هي مجال قوة الجاذبية المحافظة. يتم الحفاظ على إجمالي الطاقة الميكانيكية للنظام. يتم تحديد فترة التذبذب من حيث l طول الخيط و g هو تسارع الجاذبية.في حالة وجود لزوجة أو أي قوة تخميد أخرى ، يتم تحديد النظام على أنه تذبذب مخمد.
بندول مركب
البندول المركب ، والذي يُعرف أيضًا بالبندول الفيزيائي ، هو امتداد للبندول البسيط. البندول المادي هو أي جسم صلب يتم تدويره بحيث يمكن أن يتأرجح بحرية. يحتوي البندول المركب على نقطة تسمى مركز التذبذب. يتم وضع هذا على مسافة L من المحور حيث يتم إعطاء L بواسطة L=I / mR ؛ هنا ، m كتلة البندول ، وأنا لحظة القصور الذاتي على المحور ، و R هي المسافة إلى مركز الكتلة من المحور. فترة التذبذب للبندول الفيزيائي تُعطى بواسطة T=L وتعرف بطول الدوران.
ما الفرق بين البندولات البسيطة والمركبة؟
• الفترة وبالتالي تردد البندول البسيط يعتمد فقط على طول الوتر وتسارع الجاذبية. تعتمد فترة وتواتر البندول المركب على طول الدوران ، وعزم القصور الذاتي ، وكتلة البندول ، بالإضافة إلى تسارع الجاذبية.
• البندول المادي هو سيناريو الحياة الواقعية للبندول البسيط.
