استفاده از نوسانگر هيدروليكي بنوموسي براي تدريس ارتعاشات واهلشي (جام تانتالوس ونوسانگرهيدروليكي بنوموسي)

Using hydraulic oscillator of Banu Musa for teaching relaxation oscillation

يكي از نمونه هايي كه در ابتداي كتب و مقالات علمي در باره نوسانات واهلشي معرفي مي شود، منبع حاوي مايع و يك سيفون ساده است كه به جام تانتالوس مشهور است. پيگيري نگارنده مقاله نشان داده است كه منشا تاريخي مستندي براي اين جام نمي توان يافت و احتمالاً از اواخر قرن هجدهم يا اوايل قرن نوزدهم اين جام به عنوان يك وسيله آزمايشگاهي در مراكز آموزشي و تحقيقاتي اروپا معرفي شده است. در سي و دومين طرح در كتاب الحيل احمد بن موسي عملاً دستگاهي معرفي مي شود كه وسيله اي با همان عملكرد، امّا كامل تر از جام تانتالوس است، دستگاهي كه در اين مقاله "نوسانگر واهلشي هيدروليكي بنوموسي" ناميده شده است. در اين مقاله نخست سابقه كتاب الحيل و فشرده زندگي مولف كتاب؛ يعني احمد بن موسي بن شاكر خراساني بيان شده است. سپس، سوابق تاريخي و علمي جام تانتالوس بررسي و پس از آن كاركرد جام تانتالوس تحليل و در انتها، نوسانگر هيدروليكي بنوموسي مبتني بر واهلش به تفصيل تشريح شده است. نويسنده اين مقاله مدعي است كه بنوموسي اولين مهندسي بود كه سيستم نوسانگر واهلشي را در يك دستگاه مكانيكي به كار گرفت. علاوه بر اين، در اين مقاله نشان داده شده است كه با استفاده از نوسانگر هيدروليكي بنوموسي مي توان پديده هاي ارتعاشي را به دانشجويان بهتر تفهيم كرد.

One of the introductory examples of scientific books and articles on relaxation oscillations is description of a tank containing a liquid and a siphon, which is known as Tantalus Cup. In this article, the author has shown that the origin of the cup can not be found in historical documents, and probably from the late eighteenth and early nineteenth centuries this device has appeared in laboratory and educational centers in Europe as teaching instrument. However, the thirty-second design of Alheyalbook of Banu Musa actually defines the means with the same performance but more completely than Tantalus Cup. In this article, this device is called "hydraulic relaxation oscillator of Banu Musa". First the history of the book and the life of author, Ahmad ibn Musa ibn Shaker Khorasani, is briefly stated. Thereafter, the historical and scientific record of Tantalus Cup is studied and the performance of the Cup is also described. Finally, Banu Musaʹs hydraulic oscillator based on relaxation is described in detail. The article claims that Banu Musa was the first engineer who used the relaxation oscillator in a mechanical device.