تجربة النابض الحلزوني وقانون هوك

قانون هوم من القوانين الهامة والتى تنتمى لعلم الميكانيكا وخواص المادة وقد تم القانون من خلال تجربة هوم التى سميت على اسم العالم روبرت هوك فى عام 1676 م وهو يعبر عن العلاقة بين القوة التى تؤثر على الاجسام المرنة وبين التغير فى طول القوة ومرونة الاجسام التى تطبق عليها وينص القانون على ان مقدار التغير فى الطول يتناسب طرديا مع مقدار القوة المؤثرة فى النابض وفى هذه المقالة سوف نتحدث عن تجربة النابض وقانون هوك.

تجربة النابض الحلزوني وقانون هوك

لكى يتم عمل التجربة فى المختبر هناك بعض الادوات والخطوات التى يجب اتباعها وهى :
الادوات المستخدمة

• مسطرة مترية وحامل ثابت.
• نابض حلزوني له خطافان فى نهايته.
• ساعه توقف ومجموعه من الاثقال معروف وزنها.

خطوات العمل

• يتم تعليق النابض عموديا ومتدليا من الحامل الثابت.
• نقوم بأخذ القراءة الاولية للنابض دون وود اثقال عليه باستخدام المسطرة المترية وتعبر القراءة عن الطول الاساسي للنابض .
• نضع على النابض فى كفة الاثقال كتلة اولية وتؤخذ القراءة الجديدة للمؤشر ونقوم بتحديد مقدار الاستطالة للنابض باستخدام المسطرة.
• نكرر وضع الاوزان فى كفة الاثقال للنابض ونقوم بتسجيل قيمتها وقيم النابض ومقدار الاستطالة التى تحدث كل مرة عند وضع اوزان جديدة .
• نقوم بعمل رسم بيانيا بحيث نضع قراءات القوة على مؤشر السينات والاستطالة على مؤشر الصادات ونقوم بترتيبها فى جدول.
  اذا تم عمل الرسم البياني فيجب ان تكون النتيجة على شكل خط مستقيم وقيمة ميله ثابت القوة أ .

استخدامات النوابض

• تعمل على تأمين التصاق بين الطريق والعجلات الامر الذى يسهل عملية القيادة.
• يحول الصدمات التى تصادف الاطارات اثناء السير فى الطرق ويبقى حمولتها من الصدمات نالمباشرة لامان الركاب.
• الهدف من النوابض هو جعل جسم السيارة ثابت فكلما كان ثابتا كلما كانت امتصاص الصدمات اكثر مثالية بالاضافة الى تأمين بين اجهزة التعليق فى الدواليب.

انواع النوابض

هناك العديد من النوابض وكلها تقوم بنفس الوظيفة التى صممت من اجلها فمنها :

• النوابض الحلزونية.
• النوابض المطاطية.
• النوابض الورقية.
• نوابض اذرع الالتواء.

تصنع هذه النوابض بصورة عامة من الفولاذ الخاص الذى يمتلك صفات عالية الجودة ويدخل فى تركيبه المنجنيز والكروم والسيليسيوم ويسمى فولاز النوابض لانه يمتاز بالمرونة والمتانه التى تلزم لعمل النابض.

الفرق بين النوابض الورقية والنوابض الحلزونية

النوابض الحلزونية هى النوابض التى تستعمل فى الاشياء الاكثر مرونة والاماكن الضيقة مثل وضعها بين اجهزة التعليق وجسم السيارة ولانها ذو مرونة عالية فانها تتحمل الاوزان الثقيلة ولا تستخدم فى الاوزان الخفيفة.
النوابض الورقية هى النوابض التى تتكون من قطع من الفولاذ المبسط ولها اطوال مختلفة وتستعمل عرضانيا ويكون وضعها مقلوبا ويكون فى نهايتها صفيحة عليا طولية على هيئة حلقة لكى يتم تثبينها مع هيكل السيارة وتثبت الصفحية الاصغر السفلى على محور التعليق الامامى ويمكن ان تترك نهايتها لتتحركان على المحور ضمن فكين والتى يسمح للصفيحة زيادة طولها عند انضغاط النابض وعودته الى وضعه الطبيعي.

• تنقل النوابض الورقية القوة العامودية والجانبية فى حين لا تتمكن الحلزونية من نقل القوة الجاذبية
  لا يستعمل بكامله فى نقل الحمل وتخفيف الصدمة.
• تستعمل النوابض الورقية فى الاحمال الكبيرة والصغيرة ولكن النوابض الحلزونية تستخدم فى نقل الاغراض الصغيرة والمتوسطة.
• مرونة النوابض الورقية اقل من مرونة النوابض الحلزونية.
• صناعه النوابض الحلزونية اسهل من الورقية.