حل سؤال: ينضغط النابض، أو يستطيل بإزاحة تتناسب عكسياً مع القوة المؤثرة عليه
- اجابة السؤال هي: خطأ.
شرح الإجابة :
في الواقع، العلاقة بين مقدار انضغاط أو استطالة النابض والقوة المؤثرة عليه علاقة طردية، وليست عكسية. هذا يعني أنه كلما زادت القوة المؤثرة على النابض، زاد مقدار انضغاطه أو استطالته. ويمكن فهم هذه العلاقة بشكل أوضح من خلال قانون هوك.
لنستعرض الآن قانون هوك، فهو يمثل حجر الزاوية في فهم سلوك النوابض. ينص هذا القانون على أن القوة (F) اللازمة لضغط أو تمديد نابض تتناسب طرديًا مع المسافة (x) التي ينضغط بها أو يمتد، مضروبة في ثابت يعرف بـ ثابت النابض (k). رياضياً، يمكن التعبير عن ذلك بالعلاقة: F = kx.
هذا يعني أنه إذا ضاعفنا القوة المؤثرة على النابض، فإن مقدار الانضغاط أو الاستطالة سيتضاعف أيضًا. على سبيل المثال، لو كان لدينا نابض ثابت النابض له يساوي 10 نيوتن/متر، وأثرنا عليه بقوة 5 نيوتن، فإنه سينضغط أو يستطيل بمقدار 0.5 متر. وإذا زدنا القوة إلى 10 نيوتن، فإن الانضغاط أو الاستطالة سيصبح 1 متر.
ولكن، ما هو ثابت النابض؟ إنه ببساطة مقياس لصلابة النابض. النابض الذي له ثابت نابض كبير يكون أكثر صلابة ويتطلب قوة أكبر لضغطه أو تمديده بنفس المقدار مقارنة بنابض ذي ثابت نابض أصغر.
إقرأ أيضا:ما هو أثقل شيء في ميزان العبد يوم القيامة ؟ اكرام الضيف . توحيد الله . الحج .وبعبارة أخرى، يمكننا القول أن العلاقة بين القوة والانضغاط أو الاستطالة في النابض ليست مجرد علاقة رياضية، بل هي تعكس خصائص المادة المصنوع منها النابض وتصميمه. فالنابض المصنوع من مادة قوية وذو تصميم يسمح له بتحمل قوى كبيرة سيكون له ثابت نابض كبير، وبالتالي سيتطلب قوة أكبر لضغطه أو تمديده.
تجدر الإشارة إلى أن قانون هوك ينطبق ضمن حدود معينة. إذا تم تطبيق قوة كبيرة جدًا على النابض، فقد يتجاوز حد المرونة الخاص به، وبالتالي يتشوه بشكل دائم ولا يعود إلى شكله الأصلي عند إزالة القوة. في هذه الحالة، لا يعود قانون هوك صالحًا.
و بالتالي، فإن العلاقة الطردية بين القوة والإزاحة في النابض تعتبر أساسية في العديد من التطبيقات الهندسية. على سبيل المثال، تستخدم النوابض في أنظمة التعليق في السيارات لامتصاص الصدمات وتوفير قيادة مريحة. كما أنها تستخدم في العديد من الأجهزة الميكانيكية الأخرى مثل الساعات والألعاب والآلات الصناعية.
إقرأ أيضا:تنمو نبتة تباع الشمس ليصبح طولها 252 سنتمترا في 3 أشهر ما معدل نموها في الشهر الواحدفي الختام، يمكننا القول بثقة أن العبارة “ينضغط النابض، أو يستطيل بإزاحة تتناسب عكسياً مع القوة المؤثرة عليه” هي عبارة خاطئة. فالصحيح هو أن مقدار انضغاط أو استطالة النابض يتناسب طرديًا مع القوة المؤثرة عليه، وذلك وفقًا لقانون هوك. إن فهم هذه العلاقة الطردية يمثل مفتاحًا لفهم سلوك النوابض وتطبيقاتها المتنوعة في حياتنا اليومية.