حل أسئلة مختبر الفيزياء

تذبذب البندول.

التحليل:

1. لخّص. ما العلاقة بين سعة حركة للبندول وزمنه الدوري؟

التغير في السعة لا يغير الزمن الدوري.

2. لخّص. ما العلاقة بين كتلة ثقل البندول وزمنه الدوري؟

تغير كتلة ثقل البندول لا يغير الزمن الدوري.

3. قارن. كيف يرتبط الزمن الدوري للبندول مع طوله؟

الزمن الدوري يتناسب طردياً مع $\sqrt{l}$

الاستنتاج والتطبيق:

1. استنتج. ما المتغير أو المتغيرات التي تؤثر في الزمن الدوري للبندول؟

يؤثر الطول في الزمن الدوري كما تؤثر g عند تغير المكان.

2. حلّل. لماذا يفضل تكرار الخطوة ثلاث مرات أو أكثر لإيجاد التردد والزمن الدوري للبندول؟

يتحرك البندول حركة توافقية بسيطة، شبيهة جداً بحركة الموجة.

3. قارن. كيف تكون حركة البندول مشابهة لحركة الموجة؟

يصبح تأثير خطأ القياس أقل.

4. حلّل. واستنتج متى يكون لثقل البندول أكبر طاقة حركية؟

أكبر طاقة حركية (K_E) لثقل البندول عند أسفل نقطة في مسار تأرجحه.

5. حلّل واستنتج. متى يكون لثقل البندول أكبر طاقة وضع؟

أكبر طاقة وضع (P_E) لثقل البندول عند النقطة التي تمثل أكبر سعة.

التوسع في البحث:

افترض أن لديك بندولاً طويلاً، ما الملاحظات التي تتوقعها على حركة هذا البندول مدة يوم كامل؟

إجابة محتملة: يمكن أن يلاحظ الطلاب الدوران الظاهري لمستوى حركة البندول؛ بسبب دوران الأرض.

الفيزياء في الحياة:

يستعمل البندول لتشغيل بعض أنواع الساعات، استعن بملاحظاتك خلال هذه التجربة على تحديد مشكلات التصميم الموجودة في بندولك عند استعماله أداة لضبط الوقت.

ستتوقف حركة البندول بعد زمن تحت تأثير الاحتكاك الميكانيكي، ويصعب الوصول إلى دقة عالية في حال حركة البندول بسعة كبيرة، بالإضافة إلى أنه يجب معايرة البندول لفترة زمنية منطقية، مثل دور كاملة أو نصف دورة لكل ثانية.