مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
الاهتزازات الميكانيكية: الحركة التوافقية البسيطة
الحركة التوافقية البسيطة (SHM) هي حركة اهتزازية تتكرر بانتظام. مثال: البندول، الزنبرك.
1. مفاهيم أساسية
السعة A: أقصى إزاحة عن موضع الاتزان. الدورة T: زمن الاهتزازة الكاملة. التردد f: عدد الاهتزازات في الثانية (f=1/T).
2. قانون هوك للزنبرك
F = -kx حيث k ثابت الزنبرك. الحركة الناتجة: x(t) = A cos(ωt+φ) حيث ω = √(k/m). الدورة: T = 2π√(m/k). تزداد الدورة بزيادة الكتلة.
3. البندول البسيط
دورة البندول: T = 2π√(L/g) (L الطول). لا تعتمد على الكتلة ولا السعة للزوايا الصغيرة. يستخدم البندول في الساعات القديمة وقياس تسارع الجاذبية.
4. الطاقة في SHM
الطاقة الكلية ثابتة: E = ½kA². تتحول بين KE (عند مركز الحركة) و PE (عند أقصى إزاحة). KE = ½k(A²-x²). PE = ½kx².
مثال
زنبرك k=100 N/m، كتلة 0.5kg. الدورة: T = 2π√(0.5/100) ≈ 0.445s.
تمارين
- بندول طوله 1m. أحسب دورته (g=9.81).