الفيزياء — الاهتزازات الميكانيكية: أنواعها وخصائصها — الثالثة ثانوي (بكالوريا) — شعبة علوم فيزيائية — المنهاج الجزائري

الاهتزازات الميكانيكية

الاهتزاز هو حركة ترددية تحدث حول موضع التوازن. تنتشر الاهتزازات في الأوساط المادية على شكل موجات ميكانيكية.

خصائص الاهتزاز

• المطال (A): أقصى إزاحة عن موضع التوازن (m).
• الدور (T): الزمن اللازم لاهتزازة كاملة (s).
• التردد (f): عدد الاهتزازات في الثانية: f = 1/T (Hz).
• النابض: يتميز بثابت المرونة k (N/m).

الحركة التوافقية البسيطة

لجسم مربوط بنابض: T = 2π√(m/k). للبندول البسيط: T = 2π√(L/g).

الرنين

الرنين ظاهرة فيزيائية تحدث عندما يتساوى تردد مؤثر خارجي مع التردد الطبيعي للنظام المهتز، مما يسبب زيادة كبيرة في سعة الاهتزاز.

مثال

بندول بسيط طول خيطه 1 m. T = 2π√(1/9.81) ≈ 2 s. f = 1/2 = 0.5 Hz.

تمارين

1. جسم كتلته 0.5 kg مربوط بنابض ثابت مرونته 20 N/m. احسب دور الاهتزاز.
2. بندول بسيط دوره 2.5 s. احسب طول خيطه.
3. اشرح ظاهرة الرنين مع مثالين.