يشرح هذا المقال ما هي القوانين الأربعة للبندول. وهكذا ستجد شرح كل قانون من قوانين البندول، وبالإضافة إلى ذلك ستتمكن من معرفة ما هي الصيغة التي تلخص قوانين البندول الأربعة.
ما هي قوانين البندول؟
قوانين البندول هي:
- قانون استقلال الجماهير.
- قانون التساوي الزمني.
- قانون الأطوال.
- قانون تسارع الجاذبية.
تم شرح كل قانون من القوانين الأربعة للبندول البسيط أدناه.
قانون استقلال الجماهير
ينص قانون استقلال الكتلة على أن الزمن الدوري للبندول مستقل عن الكتلة المعلقة بالخيط.
ولذلك فإن كتلة الجسم الذي يقوم بحركة البندول لا تغير فترة التذبذب. ومن ثم، فإن بندولين مختلفي الكتلة سيكون لهما نفس الفترة الزمنية إذا كان طول أوتارهما متساويًا.
قانون التساوي الزمني
ينص قانون التزامن الزمني على أن فترة تذبذب البندول لا تعتمد على سعة البندول.
وهذا يعني أن فترة حركة البندول لن تكون أكبر إذا كانت سعة البندول أكبر، أو على العكس من ذلك، لن تقل فترة التذبذب إذا كانت سعة البندول أصغر.
وبالتالي، إذا كان لبندولين نفس طول الوتر، فإن فتراتهما ستكون متساوية حتى لو كانت سعتهما مختلفة.
قانون الأطوال
ينص قانون الطول على أن فترة اهتزاز البندول تتناسب مع طول خيطه. لذلك، كلما زاد طول خيط البندول، زادت فترة تذبذبه.
لذلك، إذا كان لبندولين أطوال خيط مختلفة، فإن البندول ذو طول الخيط الأطول سيكون له فترة أطول.
قانون تسارع الجاذبية
ينص قانون تسارع الجاذبية على أن تسارع الجاذبية يتناسب عكسيا مع فترة اهتزاز البندول. أي أنه كلما زادت جاذبية المكان الذي يقع فيه البندول، قصرت فترة تذبذب حركة البندول.
على سبيل المثال، إذا قمنا بدراسة بندول على سطح الأرض ثم وضعنا نفس البندول على سطح القمر، فسنرى أن دورته ستزداد (يتأرجح بشكل أبطأ)، حيث أن جاذبية القمر (1.62) م/ث 2 ) أقل من جاذبية الأرض (9.81 م/ث 2 ).
ذهب:
-
هي فترة حركة البندول.
-
هو طول سلسلة البندول.
-
هو تسارع الجاذبية الأرضية، وقيمته على الأرض 9.81 م/ث 2 .
في الختام، من الصيغة السابقة يمكننا أن نستنتج أن الزمن الدوري للبندول يعتمد فقط على طول خيطه وتسارع الجاذبية.