ما سبب عودة البندول إلى وضع التوازن بعد ازاحتة بزاوية؟

Question

سؤال ما سبب عودة البندول إلى وضع التوازن بعد ازاحتة بزاوية؟

Answer 1

يعود البندول إلى وضع التوازن بعد إزاحته بزاوية بسبب قوتين رئيسيتين:
1. قوة الجاذبية الأرضية: تعمل هذه القوة على سحب الكتلة المعلقة في البندول لأسفل، باتجاه مركز الأرض.
2. قوة الشد في الخيط: يعمل الخيط الذي يربط الكتلة بنقطة التثبيت على إعادة الكتلة إلى وضعها الأولي.
عندما يتم إزاحة البندول عن وضع التوازن، تتغير زاوية الميل بين الخيط والأفق.
في أعلى نقطة من مسار الذبذبة، تكون زاوية الميل أكبر.
في أسفل نقطة من مسار الذبذبة، تكون زاوية الميل أصغر.
تؤدي هذه الزيادة في زاوية الميل إلى ازدياد مكونة قوة الجاذبية الأرضية في اتجاه إعادة الكتلة إلى وضع التوازن.
في نفس الوقت، يظل توتر الخيط ثابتًا.
نتيجة لهذه القوى، تتحرك الكتلة لأسفل ثم لأعلى في مسار منحني، متذبذبة حول وضع التوازن.
مع مرور الوقت، تتناقص طاقة الذبذبة بسبب احتكاك الهواء ومقاومة الوسط.
في النهاية، تستقر الكتلة في وضع التوازن، حيث تكون زاوية الميل صفرًا.
ملخص:
قوة الجاذبية الأرضية تسحب الكتلة لأسفل.
قوة الشد في الخيط تعيد الكتلة إلى وضعها الأولي.
تتغير زاوية الميل بين الخيط والأفق مع حركة البندول.
تتناقص طاقة الذبذبة مع مرور الوقت.
يستقر البندول في وضع التوازن عندما تكون زاوية الميل صفرًا.