نتيح في هذا المقال كافة التفاصيل حول العبارة ينضغط النابض، أو يستطيل بإزاحة تتناسب عكسياً مع القوة المؤثرة عليه وإليك المزيد من المعلومات عبر السعودية اليوم في الفقرات الآتية.
ينضغط النابض، أو يستطيل بإزاحة تتناسب عكسياً مع القوة المؤثرة عليه
الجملة تصف مبدأ هوك النابض (Hooke’s Law) الذي يتعلق بسلوك النوابض عند تعرضها للقوة. هذا المبدأ يقول: “الازدواج النسبي للنابض يناسب القوة المؤثرة عليه بشكل عكسي”، أو بصيغة رياضية:
F = -kx
حيث:
– F هي القوة المؤثرة على النابض (بالنيوتن).
– k هو ثابت النابض (بالنيوتن/متر) ويعبر عن صلابة النابض.
– x هو الازدواج النسبي للنابض (بالمتر).
من هذا المبدأ، إذا زادت القوة المؤثرة على النابض، سيزداد الازدواج النسبي للنابض بالتناسب العكسي. وبالعكس، إذا قلت القوة المؤثرة، سيقل الازدواج النسبي للنابض.
يُستخدم مبدأ هوك النابض في العديد من التطبيقات مثل تصميم النوابض في السيارات، والمعدات الصناعية، وأجهزة القياس، والأنظمة الميكانيكية الأخرى التي تستند إلى استخدام النوابض.
شرح المبدأ بالتفصيل:
مبدأ هوك النابض (Hooke’s Law) هو مبدأ في الفيزياء الميكانيكية يصف سلوك النوابض عند تعرضها للقوة. وفقًا لهذا المبدأ، النابض سينضغط أو يتمدد بمقدار يتناسب عكسيا مع القوة المؤثرة عليه. يمكن تعبير عن هذا المبدأ بالمعادلة التالية:
F = -kx
حيث:
– F تمثل القوة المؤثرة على النابض وتقاس بالنيوتن (N).
– k هو ثابت النابض ويعبر عن صلابته وتقاس بالنيوتن لكل متر (N/m).
– x هو الازدواج النسبي للنابض ويقاس بالمتر (m).
أحدث المقالات: دليل فروع أمريكان إيجل الرياض بالعناوين والارقام 2023
تفاصيل العبارة يستطيل بإزاحة تتناسب عكسياً مع القوة المؤثرة عليه
العلامة السالبة في المعادلة تشير إلى أن الاتجاهات معاكسة، أي أن القوة تسبب انضغاطًا إذا كانت إيجابية (قوة مسلطة تنطبق في الاتجاه المعاكس لازدواج النابض) واستطالة إذا كانت سالبة (قوة مسلطة تنطبق في نفس اتجاه ازدواج النابض).
المثال: إذا كان لديك نابضًا ذو ثابت k يساوي 100 N/m وتم مساعدته بقوة تبلغ 50 N في اتجاه الاستطالة (إيجابي)، فإن الازدواج النسبي للنابض سيكون كالتالي:
F = -kx
50 N = -100 N/m * x
سيكون الازدواج النسبي x يساوي -0.5 متر (أي أن النابض انضغط بمقدار 0.5 متر).
هذا المبدأ يستخدم في تصميم وفحص النوابض في العديد من التطبيقات مثل التعليقات في السيارات والمعدات الصناعية والأجهزة الطبية وأيضًا في الأبحاث العلمية.
