قانون T = 2π√(L/g) – تدريبات البندول
T = 2π√(L/g) — دورة البندول البسيط (للزوايا الصغيرة)
للزوايا الصغيرة، تكون دورة البندول البسيط T = 2π√(L/g). وهي لا تعتمد على الكتلة أو سعة الاهتزاز (ضمن حد الزوايا الصغيرة).
دليل — كيفية استخدام هذه الصيغة
- 1. استخدم الأمتار للطول L و m/s² لتسارع الجاذبية g.
- 2. T = 2π√(L/g)؛ أعد ترتيب المعادلة لحساب L أو g.
- 3. تجاهل كتلة ثقل البندول في الصيغة المثالية.
- 4. التردد f = 1/T بعد إيجاد الزمن الدوري T.
الاستنتاج
الحركة التوافقية البسيطة عند الزوايا الصغيرة للبندول البسيط تعطي التردد الزاوي ω = √(g/L):
- الزمن الدوري T = 2π/ω:
T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}} - حساب تسارع الجاذبية g (مخبرياً):
g = \frac{4\pi^{2}L}{T^{2}}
الطول L يُقاس حتى مركز كتلة ثقل البندول. حوّل cm ← m.
أمثلة
مثال: L = 1 m و g = 10
T = 2π√0.1 ≈ 1.99 s.
مثال: حساب الطول L
T ≈ 2 s، g = 10 ← L ≈ 1 m.