تجربة البندول البسيط هي تجربة علمية تستخدم لدراسة الحركة التوافقية البسيطة للبندول. تتكون التجربة من كتلة صغيرة معلقة بخيط رفيع غير قابل للتمدد. يتم تعليق الكتلة على ارتفاع معين ويتم إطلاقها، ثم يتم تسجيل الوقت الذي تستغرقه لإكمال دورة كاملة.
الهدف من التجربة:
- دراسة الحركة التوافقية البسيطة للبندول.
- دراسة العلاقة بين الزمن الدوري وطول خيط البندول.
- إيجاد ثابت تسارع الجاذبية الأرضية g.
الخطوات العملية:
- قم بتعليق الكتلة على الخيط في مكان خالٍ من الاضطرابات.
- قم بقياس طول الخيط بدقة.
- قم بإطلاق الكتلة من ارتفاع معين.
- استخدم ساعة توقيت لقياس الوقت الذي تستغرقه الكتلة لإكمال دورة كاملة.
- كرر الخطوات 3 و 4 عدة مرات باستخدام أطوال مختلفة من الخيط.
النتائج:
- وجد أن الزمن الدوري للبندول يتناسب طرديا مع الجذر التربيعي لطول الخيط.
- يمكن استخدام هذه العلاقة لحساب ثابت تسارع الجاذبية الأرضية g من خلال قياس الزمن الدوري للبندول عند طول خيط معروف.
المناقشة:
تشير نتائج التجربة إلى أن الحركة التوافقية البسيطة للبندول تتبع قانونا فيزيائيا ثابتا. هذا القانون هو علاقة رياضية بين الزمن الدوري وطول الخيط. يمكن استخدام هذه العلاقة لحساب ثابت تسارع الجاذبية الأرضية g.
التطبيقات:
تستخدم تجربة البندول البسيط في العديد من التطبيقات العلمية، مثل:
- قياس ثابت تسارع الجاذبية الأرضية g.
- قياس تأثير درجة الحرارة على الزمن الدوري للبندول.
- قياس تأثير مقاومة الهواء على الزمن الدوري للبندول.
- قياس تأثير قوة الاحتكاك على الزمن الدوري للبندول.