عرض مصدر نواس

{{لا بطاقة عامة}}
{{عن|3=نواس (توضيح)}}
{{ميز|وصلة صفحة}}
{{عن|3=رقاص (توضيح)}}[[ملف:Pendulum animation.gif|تصغير|النواس، تظهر ال[[سرعة]] (v) وال[[تسارع]] (a)]]

'''النُّوَاس'''<ref name="م1">{{استشهاد بويكي بيانات|Q113016239|ص=341}}</ref><ref name="م2"/><ref name="م3"/> أو '''الرّقّاص<ref name="م1" />'''<ref name="م2">{{استشهاد بويكي بيانات |qid=Q12244028 |ص=573}}</ref><ref name="م3">{{استشهاد بويكي بيانات |qid=Q113987323 |ص=215}}</ref> أو '''البَنْدُول'''<ref name="م2"/> {{إنج|Pendulum}} [[جسم (توضيح)|جسم]] مرتبط ب[[نقطة (توضيح)|نقطة]] [[محور (توضيح)|محور]]ية ثابتة ب[[خيط]]/[[حبل]] بحيث يستطيع أن يتحرك بحرية في مستوى واحد، من اليمين إلى اليسار. العالم الفرنسي [[ليون فوكو]] (1819-1868) هو مكتشف النواس.

يقع الجسم تحت تأثير [[جاذبية|قوة الجاذبية]] التي [[تسارع|تُسارع]]ه إلى حين الوصول إلى حد أقصى على الناحية الأخرى فيتوقف لحظة. ثم تعيده قوة الجاذبية في إتجاه نقطة التوازن (أقل ارتفاع)، ولكن نظرًا لسرعته المكتسبة يتعدى نقطة التوازن. يتحرك نواس الساعة من نهاية عظمى يمنى إلى نهاية عظمى يسرى. يستغرق نواس الساعة بين النهاية العظمى اليمنى إلى النهاية العظمى اليسرى والعودة إلى النهاية العظمى اليمنى 1 [[ثانية]]. فيكون [[دورة (فيزياء)|زمن دورته]] 1 ثانية. يعتمد زمن الدورة على طول النواس. فإذا كانت الساعة تؤخر وجب تقصير طول النواس، وإذا كانت الساعة تقدم وجب زيادة طول النواس.

تُطلق كلمة نُواس على ما تعلَّق وتدلى وتذبذب، وفِعلها ناس ينُوس نَوْساً ونَوَسَاناً أي تحرك وتذبذب متدلياً. و<nowiki/>[[أبو نواس|أبو نُوَاس]] كُنية الشاعر الحسن بن هانئ، لأنه كانت له ذؤابتان تنوسان على ظهره.<ref>{{استشهاد بويكي بيانات |Q116176016|ص=1088}}</ref>

{{صور متتابعة
 | رصف      = left
 | اتجاه     = horizontal
 | رأس      = 
 | رصف_رأس  = left
 | خلفية_رأس  = 
 | ذيل      = فترة دورة النواس تزيد مع ازدياد عرض الأرجحة
 | رصف_ذيل  = center
 | خلفية_ذيل  =  
 | عرض     = 80
 | صورة1    = Pendulum 30deg.gif
 | صورة2    = Pendulum 60deg.gif
 | صورة3    = Pendulum 120deg.gif
 | صورة4    = Pendulum 170deg.gif

}}

== كيف تصنع نواساً ==

كل ما تحتاج لهذه التجربة هو نواس ساعة. ولصناعة النواس اربط ثقل في طرف خيط أو سلسلة خفيفة الوزن.
الثقل ليس له وزن معين لكن لا تعلق عشرة كيلوجرامات مثلا على الخيط وأيضا لا تعلق ريشة عصفور.
يكفي ثقل مناسب بين مئة إلى ثلاثمائة [[غرام (وحدة قياس)|جرام]] لبناء النواس.
وشيء آخر مهم في النواس ألا يكون الثقل مائلًا إلى أحد الجوانب عندما يتدلى من الخيط حتى لا يُحتك بالهواء.
ومهم أيضًا ألا يبدأ الخيط بالدوران على نفسه عندما يتدلى منه الثقل.
لتفادي ذلك استخدم سلسلة من النوع التي تكون مصنوعة من مجموعة كرات معدنية صغيرة (كرات معدنية وليس حلقات).

اختر للخيط أو السلسلة طولًا معينًا وقم بقياس الزمن الذي يستغرقه النواس للذهاب والعودة إلى نقطة البدء. تلك هي زمن الدورة. كرر القياس بعد زيادة طول السلسلة، وقس زمن الدورة تجد أن زمن الدورة يختلف باختلاف طول السلسلة.

== طاقة الحركة وطاقة الوضع ==

{{مفصلة|بقاء الطاقة}}

[[ملف:Pendulum swinging-ar.gif|تصغير|يسار| 200px|رسم متحرك لحركة النواس تظهر فيه نقطة السكون.]]

عندما يتحرك جسم في مجال كمجال الجاذبية الأرضية، وهذه هي حركة النواس، تكون مجموع [[طاقة حركية|طاقة الحركة]] و[[طاقة وضع|طاقة وضعه]] دائمًا ثابتة - ما دام لا يوجد احتكاك. فإذا رمزنا لطاقة حركة الجسم بالرمز K ورمزنا لطاقة وضعه بالرمز V، تنطبق المعادلة على حركة الجسم:

: <math> E = K + V =  constant  </math>

في جميع الأوقات.

ونحسب طاقة الوضع لجسم من المعادلة:

: <math> V = m . g .(h1 - h0) </math>

حيث:

:m [[كتلة]] الجسم بالكيلوجرام
:g [[تسارع الجاذبية|عجلة الجاذبية الأرضية]]: 9.81 [[متر]]/ثانية²
:h1 [[ارتفاع (توضيح)|ارتفاع]] الجسم عن الأرض عند النقطة العلوية (بالمتر)
:h0 ارتفاع الجسم عن الأرض عند النقطة السفلى (بالمتر).

فإذا حسبنا تلك المعادلة حصلنا على مقدار طاقة وضعه بال[[كيلوغرام]]. [[متر]]<sup>2</sup>/[[ثانية]] <sup>2</sup> . أو ال[[جول]].

وهما من [[تحويل الوحدات|وحدات الطاقة]].

== حساب طاقة الحركة ==

رأينا أعلاه كيف نستطيع حساب [[طاقة وضع|طاقة الوضع]]. نفترض كرة من الحديد [[كتلة|كتلتها]] 1 [[كيلوغرام]] معلقة بحبل طوله 2 [[متر]]، ونفترض أن كتلة الحبل مهملة بالنسبة إلى كتلة الكرة الحديدية.
نزيح الكرة المعلقة مسافة إلى الجانب بحيث ترتفع عن وضعها الأول (وضع السكون) 0.1 [[متر]]. من هذه المعلومات يمكننا حساب تغير طاقة وضع الكرة بتغير ارتفاعها، طبقًا للمعادلة:

: <math> V = m . g .(h1 - h0) </math>

بالتعويض عن تلك القيم نحصل على طاقة وضع الكرة عند أعلى نقطة على مسارها:

: <math> V = 1 * 9.8 * 0.1 </math>

<math> V = 0.98 </math> .. [[كيلوغرام]] . [[متر]]<sup>2</sup>/[[ثانية]] <sup>2</sup>

من ناحية أخرى نعرف أن عند أعلى نقطة على مسار الكرة الدائري تكون [[طاقة حركية|طاقة حركة الكرة]] مساوية للصفر وتبدأ في الزيادة بالحركة في اتجاه نقطة السكون، وعندها تبلغ سرعة الكرة أعلى قدر لها.
أي تكون طاقة وضع الكرة قد تحولت إلى أقصى طاقة حركة لها عند النقطة الوسطية (السفلى). إذن نستطيع كتابة المعادلة التي تعطي [[طاقة حركية|طاقة الحركة]] للكرة عند تلك النقطة، وهي:

:<math>E_k = \begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix} mv^2 </math>

أي أن طاقة حركة الكرة عند النقطة الوسطية تساوي:

:<math>E_k = \begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix} mv^2 = 0.98    </math>

والوحدة هنا أيضًا [[كيلوغرام]] . [[متر]]<sup>2</sup>/[[ثانية]] <sup>2</sup>

ومنها نستطيع حساب السرعة القصوى v للكرة:

السرعة القصوى = 1.4 متر/الثانية

== انظر أيضاً ==
{{روابط شقيقة}}
* [[نواس بسيط]]
* [[نواس فوكو]].
* [[حركة توافقية بسيطة|الحركة التوافقية البسيطة]].
* [[دورة (فيزياء)]].
* [[طاقة وضع|طاقة الوضع]].
* [[طاقة حركية]].
* [[مبدأ أقل طاقة]].
* [[تسارع]].

== مراجع ==
{{مراجع}}
{{ضبط استنادي}}
{{شريط بوابات|الفيزياء}}

[[تصنيف:حركة]]
[[تصنيف:نواسات]]
[[تصنيف:علم الحركة المجردة]]
[[تصنيف:كميات فيزيائية]]