البندولات ممتعة للعب وسهلة الصنع! البندول هو في الأساس جسم معلق من نقطة ثابتة تتأرجح ذهابًا وإيابًا تحت تأثير الجاذبية. إلى جانب إمكانية استخدامه على ساعة الحائط لضبط عقارب الساعة ، أو إظهار حركة الأرض ، فإن البندول يعد أيضًا تجربة رائعة!
خطوة
طريقة 1 من 3: صنع البندول
الخطوة 1. اجمع المكونات
من السهل القيام بتجربة البندول في المنزل. جميع المكونات متوفرة بسهولة. لأغراض هذه المقالة ، ستصنع بندولًا واحدًا فقط ، لكن يمكنك قص المزيد بأطوال مختلفة. لذا ، تأكد من أن طول الحبل الذي لديك يزيد عن 70 سم.
- جهز كرسيين ومسطرة خشبية طويلة. ستستخدم كرسيًا ومسطرة لرسم مخطط البندول. سيتدلى البندول على المسطرة بين الكراسي.
- يتم استخدام المقص لقص الخيط والشريط إذا احتجت إلى ذلك. يتم استخدام الشريط إذا انتهى بك الأمر باستخدام عملة بدلاً من الغسالة.
- يجب ألا يقل طول الحبل عن 70 سم ، لكن كلما كان أطول كان ذلك أفضل. يمكنك استخدام الخيط أو الصوف حسب ما لديك.
- يتم استخدام ساعة توقيت لتسجيل فترة البندول وكيف تتغير الفترة عندما تقوم بتغيير زاوية البندول أو طوله.
- يمكنك استخدام خمس حلقات أو ثلاث عملات كبندول. تشكل هذه العناصر أوزانًا كبيرة للعمل معها ويسهل العثور عليها في المنزل.
الخطوة 2. ضع كرسيين من الخلف إلى الخلف
ضع الكراسي على بعد حوالي متر ، حيث ستضع مسطرة خشبية على ظهر كلا الكرسيين. تأكد من أن الكرسيين يواجهان بعضهما البعض لأن الجزء الأمامي من الكرسي سوف يمنع انحناء أوتار البندول.
- ضع المسطرة الخشبية على الجزء العلوي من الكرسي وتأكد من وضع المسطرة بشكل مستقيم بين ظهر الكرسيين. إذا كان موضع المسطرة منحرفًا ، فقد يؤدي ذلك إلى جعل حساباتك غير صحيحة.
- بمجرد استقرار المسطرة الخشبية على ظهر الكرسيين ، يمكنك لصقها لإبقائها في مكانها.
الخطوة 3. اقطع الحبل بحجم 70 سم
ستصبح هذه السلسلة جزءًا من البندول. بعد ذلك ، تحتاج إلى إضافة بندول أو صابورة. إذا كنت ترغب في عمل المزيد من البندولات بأطوال متفاوتة ، فستجد أن تردد البندول (عدد المرات التي يتأرجح فيها البندول ذهابًا وإيابًا في الثانية) يعتمد على طول السلسلة.
اربط خيطًا في وسط مسطرة خشبية. هذا حتى لا يضرب البندول الكرسي
الخطوة 4. اربط خمس حلقات معدنية بالأطراف غير المقيدة للحبل
ستصبح هذه الغسالة بندولًا ، مما يجعلها بندولًا. بالإضافة إلى الغسالة ، يمكنك استخدام ثلاث عملات معدنية. ألصقه بعناية حتى النهاية غير المقيدة للحبل.
ستجد أن بندولًا به بندول ثقيل يتحرك بنفس سرعة البندول ذي الوزن الخفيف (مثل كرة الرغوة ، على سبيل المثال) لأنه في وجود الجاذبية ، فإن تسارع الجسم الساقط هو نفسه سواء ثقيل أو خفيف
طريقة 2 من 3: استخدام البندول
الخطوة 1. اسحب الخيط بقوة بزاوية من المسطرة الخشبية
افعل ذلك عن طريق إمساك طرف الحبل بالبندول ، وهو عبارة عن غسالة أو عملة معدنية. يمكن أن يتغير تردد البندول اعتمادًا على الزاوية المأخوذة.
على سبيل المثال ، تحرير بندول من زاوية 90 درجة على مسطرة خشبية سيمنحه ترددًا مختلفًا للحركة عن ، على سبيل المثال ، زاوية 45 درجة
الخطوة 2. دع البندول يتأرجح
تأكد من تحريره حتى لا يصطدم البندول بأي شيء أثناء التأرجح. إذا اصطدم البندول بشيء ما ، عليك أن تبدأ من جديد. أثناء ترك البندول يتأرجح ، ستحدد توقيت التأرجح ، لذا كن مستعدًا.
الخطوة 3. احسب وقت التأرجح
ابدأ توقيت البندول بمجرد خلعه. عندما يعود البندول إلى موضع البداية ، توقف عن حساب الوقت. من المفيد أن يكون لديك صديق يقوم بذلك ، حتى تتمكن من ضبط البندول أثناء قيام صديقك بضبط ساعة الإيقاف.
أرجوحة واحدة بواسطة البندول تسمى "فترة البندول". يمكنك أيضًا معرفة التردد من خلال النظر إلى عدد المرات التي يتأرجح فيها البندول ذهابًا وإيابًا في الثانية
الخطوة 4. إزالة البندول مرة أخرى
عد الوقت لمعرفة ما إذا كان البندول قد قضى نفس القدر من الوقت كما فعل عندما تم إطلاقه لأول مرة. تأكد من إزالته من نفس الزاوية. أية تغييرات؟
الخطوة 5. سجل ملاحظاتك
سجل وقت فترة البندول ووتيرتها بحيث يمكنك أن ترى كيف تتغير الأشياء عندما تبدأ في القيام بأشياء إبداعية باستخدام البندول.
- سيساعدك هذا على فهم التطبيقين الرئيسيين للبندول. واحد لإظهار الوقت ، والآخر يسمى فوكو بندول. لإظهار الوقت ، تقوم حركة البندول بضبط حركة اتجاه عقارب الساعة.
- يُظهر بندول فوكو دوران الأرض. هذه النواسات كبيرة جدًا (أحيانًا يزيد ارتفاعها عن طابقين) بحيث يمكنها التأرجح لفترات أطول من الوقت.
طريقة 3 من 3: القيام بأشياء إبداعية باستخدام البندول
الخطوة 1. اقطع الحبل الثاني
يمكن أن يساعدك استخدام سلسلة ثانية أو ثالثة حتى في إظهار الخصائص الخاصة للبندول. قص هذا الخيط أقصر من الأول ، أو أعطه وزناً مختلفاً.
- اقطع خيطًا آخر بطول 35 سم ، إذا كنت تريد اختبار مدى تأثير أطوال مختلفة من الخيط على البندول.
- ضع الحبل الثاني من 20 إلى 30 سم من الأول ، حتى لا يصطدموا أثناء الدوران.
الخطوة 2. تغيير وزن البندول
اختبار البندول بأوزان بندولية مختلفة ومعرفة ما إذا كان هناك تغيير في الدوران والتردد. خذ الوقت الكافي لترى ما هي الاختلافات ، إن وجدت.
كرر عدة مرات (حوالي خمس مرات) واحسب متوسط الوقت الذي سجلت فيه ، أو التذبذبات. هذا سوف ينتج المتوسط المتحرك للبندول
الخطوة 3. تغيير الزاوية
بينما تميل التغييرات الصغيرة في الزاوية إلى عدم وجود تأثير على دوران البندول ، يمكنك محاولة إحداث فرق كبير جدًا ومعرفة كيفية عمله. على سبيل المثال ، سحب حبل بزاوية 30 درجة وحبل بزاوية 90 درجة.
مرة أخرى ، أثناء الاختبار من أجل زوايا مختلفة ، كرر هذه التجربة حوالي خمس مرات للحصول على أفضل المعلومات
الخطوة 4. تغيير الطول
اكتشف ما يحدث لسرعات بندولين طولين مختلفين. احسب الوقت لمعرفة ما إذا كان البندول الأقصر يتحرك بشكل أسرع أم أنه نفس الشيء الأطول.
كرر ، كرر ، كرر. ثم احسب متوسط الوقت وتذبذبات البندول
نصائح
- لا تستخدم أي شيء هش أو ذا قيمة كثقل موازنة ، لأنه قد ينكسر.
- حافظ على سلسلة البندول أطول من قطر الصابورة.
