الهدف من تجربة النابض الحلزوني هو اختبار قانون هوك، الذي ينص على أن القوة المرنة المؤثرة على جسم مرن يتناسب طردياً مع التغير في طوله.
في تجربة النابض الحلزوني، يتم تثبيت أحد طرفي النابض الشاقولياً في حامل، ثم يتم تعليق ثقل في الطرف الآخر. يؤدي هذا إلى تمدد النابض بمقدار معين، يتناسب طردياً مع وزن الثقل.
يتم تسجيل طول النابض بعد تعليق كل وزن، ثم يتم رسم علاقة بين طول النابض والوزن. عادة ما تكون هذه العلاقة خطية، مما يؤكد قانون هوك.
بالإضافة إلى اختبار قانون هوك، يمكن استخدام تجربة النابض الحلزوني لتحديد ثابت النابض، وهو وحدة قياس القوة المرنة المؤثرة على النابض. يتناسب ثابت النابض طردياً مع صلابة النابض، أي مدى مقاومته للتشوه.
يتم تحديد ثابت النابض من خلال حساب ميل الخط المستقيم في علاقة طول النابض والوزن.
بشكل عام، تعد تجربة النابض الحلزوني تجربة مهمة في الفيزياء، حيث تسمح بدراسة السلوك المرن للأجسام.
فيما يلي بعض التفاصيل الإضافية حول تجربة النابض الحلزوني:
- يتم استخدام النابض الحلزوني لأنه يتمتع بخصائص مرنة منتظمة.
- يتم استخدام ثقل محدد الوزن لضمان دقة النتائج.
- يتم تسجيل طول النابض باستخدام مسطرة أو مقياس دقيق.
- يتم رسم العلاقة بين طول النابض والوزن باستخدام برنامج رسم بياني أو يدوياً.
يمكن استخدام تجربة النابض الحلزوني في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:
- تصميم الأنظمة الميكانيكية، مثل تعليق السيارات.
- دراسة السلوك الزلزالي للمباني.
- قياس قوة العضلات.