البندول بسيط

يتكون البندول البسيط من كرة صغيرة القطر معلقة بخيط، لها كتلة ضئيلة ولكنها قوية بما يكفي لعدم التمدد. في حياتنا اليومية، للبندول العديد من الاستخدامات، كما هو الحال في الساعات، وفي الأرجوحة، وفي ثقالة خط الصيد. 

يعتمد الزمن الدوري للبندول البسيط على عاملين: طوله وتسارع الجاذبية. وهذه الدورة مستقلة تمامًا عن أي عوامل أخرى، مثل الكتلة أو الإزاحة القصوى. بالنسبة للإزاحات الصغيرة، يكون البندول مطابقًا للمذبذب التوافقي البسيط، وتكون فترة البندول مستقلة تقريبًا عن السعة، خاصة إذا كان θ أقل من 15° تقريبًا. وبتطبيق قانون نيوتن الثاني لأنظمة الدوران، يتم الحصول على معادلة حركة البندول.

على سبيل المثال، فكر في بندولين بسيطين معلقين من أسلاك صغيرة مثبتة في سقف الغرفة. يرتفع كل بندول بمقدار 2 سم فوق الأرض. البندول 1 له كتلة كتلتها 10 كجم. البندول 2 له كتلة كتلتها 100 كجم. صف كيف ستختلف حركة البندول إذا تمت إزاحة البندول بمقدار 12°.

بما أن كتلة الجسم ليس لها أي تأثير على حركة البندول البسيط، فإن حركة البندول لن تختلف على الإطلاق. تتأثر حركة البندول فقط بالدورة (المرتبطة بطول البندول) وبتسارع الجاذبية.

هذا النص مقتبس من أوبنستاكس، الفيزياء الجامعية، القسم 16.4: البندول البسيط و أوبنستاكس، الفيزياء الجامعية المجلد الأول، القسم 15.4: البندول.