Toolyard

محاكي البندول

المعادلات في هذه المحاكاة

T = 2π √(L ÷ g)
Lطول البندول L (m)من المحور إلى مركز الثقل المتدلي
gتسارع الجاذبية g (الجاذبية)، m/s²9.81 على الأرض
Tالدورةللتأرجحات الصغيرة؛ وتقيسها المحاكاة أيضًا في كل مرة يمر فيها الثقل بالأسفل

بالقيم الحالية:

θ″ = −(g ÷ L) sin θ − c θ′
θ₀الزاوية الابتدائية θ₀ (زاوية البدء)، °الإزاحة الزاوية عند t = 0، نقطة الإفلات
θالإزاحة الزاوية (الزاوية، تتغير مع التأرجح)مقيسة من وضع التدلي العمودي؛ وهذه المعادلة تقول كيف تتغير
θ′السرعة الزاوية ωمدى سرعة تغير θ، بالراديان في الثانية
θ″التسارع الزاوي αمدى سرعة تغير السرعة الزاوية
cمعامل التخامد c (التخامد)عزم التخامد هو ‎−c × θ′؛ وعند 0 لا يتلاشى التأرجح أبدًا

بالقيم الحالية:

كيف تستخدم محاكي البندول

  1. اضبط الطول والزاوية الابتدائية والجاذبية. تتأرجح الكرة فور تغيير أي شيء.
  2. قارن الدور المقيس بصيغة الزوايا الصغيرة وارفع الزاوية الابتدائية فوق 60° لترى كيف يفترقان.
  3. أضف التخامد لترى كيف يخبو التأرجح واقرأ كم يتبقى من الطاقة.

الأسئلة الشائعة

ما صيغة دور البندول؟

للتأرجحات الصغيرة، T = 2π√(L ÷ g): الدور يعتمد فقط على الطول والجاذبية، لا على الكتلة ولا على السعة. بندول طوله 1 m على الأرض يستغرق 2.006 s لكل تأرجح.

لماذا لا يطابق الدور المقيس الصيغة عند الزوايا الكبيرة؟

الصيغة تفترض sin θ ≈ θ، وهذا لا يصح إلا للزوايا الصغيرة. عند 90° يكون الدور الفعلي أطول بـ 18% من الصيغة، وقرب 180° يزداد بلا حد لأن الكرة تكاد تتوازن في الأعلى.

كيف تحرك المحاكاة البندول؟

تحل عدديًا معادلة الحركة θ″ = −(g ÷ L) sin θ − c θ′ بخطوات زمنية صغيرة، فهي دقيقة لأي زاوية، ويُقاس الدور من لحظات مرور الكرة بأدنى نقطة.

تقول إن WebGL معطّل.

يحتاج العرض ثلاثي الأبعاد إلى WebGL، وهو موجود في كل المتصفحات الحالية. قد يكون معطّلًا إن كان تسريع العتاد مطفأً في إعدادات المتصفح، أو بسبب برنامج تشغيل رسومي قديم جدًا. فعّل تسريع العتاد أو جرّب متصفحًا آخر.

هل يُرفع أي شيء؟

لا. يرسم متصفحك نفسه المحاكاة بـ WebGL؛ لا يُرسل شيء إلى أي مكان، وتستمر في العمل دون اتصال بعد تحميل الصفحة.

ضمّن هذه الأداة في موقعك

مزيد من محاكاة الفيزياء

مزيد من المحاكاة العلمية

محاكي المداراتمحاكي تشتت رذرفوردعارض تصادمات الجسيماتمحاكي الاضمحلال الإشعاعيمحاكي ذرة بورعارض الجزيئات ثلاثي الأبعادمحاكي الغاز المثاليمحاكي الانتشار والتناضحعارض طي DNA وRNAمحاكي النمو البكتيريمحاكي جهاز الطرد المركزيمحاكي منحنيات المعايرةمحاكي سرعة التفاعل ونظرية التصادممحاكي الاتزان الكيميائي (لوشاتلييه)محاكي الخلايا الجلفانية والتحليل الكهربائيمحاكي منحنيات التسخين وتغيرات الطورالمدارات الذرية ثلاثية الأبعادمحاكي المحاليل المنظِّمةمحاكي الكروماتوغرافيامحاكي المطياف الضوئي وقانون بير-لامبرتالشبكات البلورية ثلاثية الأبعادمحاكي حركية الإنزيماتمحاكي جهد الفعلمحاكي PCRمحاكي الانتقاء الطبيعي وعلم وراثة العشائرمحاكي القلب والدورة القلبيةمحاكي الرحلان الكهربائي في الهلاممحاكي الانقسام المتساوي والاختزاليمحاكي تخليق البروتين: النسخ والترجمةمحاكي البناء الضوئي والعوامل المحددةمحاكي عشائر المفترسات والفرائسمحاكي انتشار الأوبئة: SIR وSEIRمحاكي الفصول وطول النهارمحاكي الصفائح التكتونية والزلازلمحاكي أطوار القمر والمد والجزر والكسوفمحاكي الاحتباس الحراريمحاكي تطور النجوم ومخطط هرتزشبرونغ-راسلمحاكي لوح غالتونمحاكي متسلسلات فورييه

حاسبات وأدوات ذات صلة