رقاص بسيط

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
(بالتحويل من بندول بسيط)
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

تصغير|يسار|البندول البسيط ، الصورة المصغرة بالأعلى توضح أن كرة الرقاص تقطع دورة كاملة بالذهاب والإياب الرقاص البسيط[1][2] هو كل جسم معلق بِمِحْوَرٍ أفقي، ويستطيع التحرك ذهاباً وإياباً مارَّاً بموضع استقرارهِ (يتذبذب حولَ موضعِ استقرارهِ). مثال على ذلك أرجوحة الأطفال[3].

تاريخياً[عدل]

أول من درس حركة الرقاص هو العالم الإيطالي (غاليلو غاليلي 15 فبراير 1564 - 8 يناير 1642)[4]، من خلال ملاحظته لاهتزاز إحدى الثريات في كاتدرائية بيزا، حيث استخدم نبض يده لحساب زمن هزة الثريا، باعتبار أن معدل تردد الضربات ثابت، فلاحظَ أن زمن الهزة متساوٍ مهما كانت سعة تلك الهزة.فاقترح استعمال الرقاص لقياس نبض المرضى.

الرقاص البسيط[عدل]

الرقاص البسيط (Simple pendulum) المستعمل في مختبرات الفيزياء، عبارة عن كرة صغيرة من الحديد أو النحاس أو الخشب أو أية مادة أخرى، معلقة بخيط رفيع كتلته صغيرة جداً، بحيث يمكن إهمالها في حل مسائل الفيزياء[5].

رسم توضيحي يبين طريقة عمل الرقاص في الساعة الجدارية.

طول الرقاص[عدل]

يحسب طول الرقاص بقياس البعد بين مركز ثقل كرته ونقطة التعليق (المحور)[6].

موضع الاستقرار[عدل]

هو الموضع الذي تكون فيه الكرة ساكنة، في حال لم تؤثر عليها قوة خارجية، كالهواء أو يد الإنسان، أو قوة ميكانيكية، أو أية قوة أخرى، فتغير من حالتها الحركية.

إزاحة كرة الرقاص[عدل]

إزاحة كرة الرقاص في ثانية محددة، هي طول الخط المستقيم الواصل بين مركز كرة الرقاص وموضع استقرارها، في تلك الثانية.

سعة هزة الرقاص[عدل]

هي أعظم إزاحة يمكن لكرة الرقاص أن تقطعها، بعيداً عن موضع استقرارها.

هزة الرقاص[عدل]

هزة الرقاص ، هي كل حركة ذهاب وإياب من وإلى نفس نقطة الانطلاق (بداية الحركة)، مروراً بموضع الاستقرار.

مدة هزة الرقاص[عدل]

مدة هزة الرقاص أو الزمن الدوري، هي الزمن الذي تستغرقه كرة الرقاص لإكمال الهزة الواحدة.و العوامل المؤثرة على مدة هزة الرقاص هي[7]:

  • كتلة كرة الرقاص : كلما زادت كتلة كرة الرقاص ، قلت مقاومة الهواء لها.حيث أن مقاومة الهواء على كرة من الخشب تكون أكبر مما لو كانت الكرة من الرصاص. أما لو وضع الرقاص في ناقوس مفرغ من الهواء (بالإنجليزية: Vacuum Bell Jar)، فلا تأثير عندئذ لكتلة الكرة على مدة الهزة.
ناقوس مفرغ من الهواء

تردد اهتزاز الرقاص[عدل]

تردد اهتزاز الرقاص ، هو (عدد الهزات) التي تحصل خلال ثانية واحدة.

معادلة الرقاص[عدل]

للرقاص معادلة خاصة، من خلالها يمكن حساب طول الرقاص أو زمن الهزة الواحدة، وذلك عندما يكون أحدهما معلوماً. فإذا رمزنا لطول الرقاص بالحرف L ومدة هزة الرقاص T والتعجيل الأرضي G ، فإن المعادلة تكون كالآتي:

T=2π√L/G

مصادر[عدل]

  1. ^ معجم الوسيط
  2. ^ معجم الرائد
  3. ^ كتاب الفيزياء العصرية، للصفوف الخامسة العلمية، تأليف: ناجي عبد الصاحب، الطبعة الثامنة، 1979، ص 155
  4. ^ غاليليو غاليلي
  5. ^ Simple Pendulum
  6. ^ معادلة البندول نسخة محفوظة 29 يوليو 2017 على موقع واي باك مشين.
  7. ^ كتاب الفيزياء العصرية، للصفوف الخامسة العلمية، تأليف: ناجي عبد الصاحب، الطبعة الثامنة، 1979، ص 156