الحركة التذبذبية

الحركة الاهتزازية وخصائصها

Oscillatory Motion

الحركة: تغير موقع جسمٍ من مكانٍ إلى آخر مقارنةً بأجسامٍ ثابتةٍ.

 

من أشكال الحركة الحركة الاهتزازية.

الحركة الاهتزازية: حركة الجسم حول موضع سكونه، بحيث تكرر نفسها باستمرار.

 

أمثلة على الحركة الاهتزازية:

  • وتر آلة العود.
  • بندول الساعة.
  • كتلة معلقةٍ بنابضٍ.
  • الشوكة الرنانة.
  • الأرجوحة.

 

الدورة الكاملة

يكمل الجسم المهتز دورة كاملة عندما يعود إلى النقطة نفسها التي بدأ منها، وفي الاتجاه نفسه.

انظر إلى حركة الجسم المهتز في الشكل التالي:

فإذا بدأ الجسم بالحركة من النقطة (أ) فإنه يكمل دورة كاملة إذا تحرك من:

أ ب ج ب أ

ويكمل الجسم نصف دورة إذا تحرك من:

أ ب ج

ويكمل الجسم رُبع دورة إذا تحرك من:

أ ب

 

الزمن الدوري

الزمن الدوري: هو الزمن اللازم لكي يكمل الجسم المهتز دورة كاملة.

يمكن حساب الزمن الدوري من العلاقة:

 

التردد

التردد: عدد الدورات الكاملة خلال ثانية واحدة.

ويمثل التردد مقلوب الزمن الدوري.

يُقاس التردد بوحدة الهيرتز أو (ث-1).

 

تطوير المعرفة صفحة (142):

تُسمى الكرة المربوطة بخيطٍ في النشاط السابق البندول البسيط. استقصِ أثر العوامل الآتية على الزمن الدوري لهذا البندول، ومثل العلاقة بيانياً:

  • طول خيط البندول مع ثبوت كلٍّ من كتلة الكرة وعدد الدورات (استخدم الطولين 50 سم، و 100 سم).
  • كتلة الكرة مع ثبوت طول خيط البندول وعدد الدورات (استخدم الكتلتين 250 غ، و 500 غ).

الإجابة:

  • عند زيادة طول خيط البندول يزداد الزمن الدوري.
  • لا يتأثر الزمن الدوري بتغير كتلة الكرة المربوطة بالخيط.

 

التقويم والتأمل صفحة (143):

  1. ماذا نعني بقولنا إنَّ:

أ- تردد شوكة رنانة (128) هيرتز؟

ب- الزمن الدوري لبندول (2) ثانية؟

  1. وتر آلة موسيقية يكمل (120) دورة خلال دقيقة، احسب الزمن الدوري لهذا الوتر وتردده.
  2. ما تردد مسطرة تهتز إذا علمت أنَّ زمنها الدوري (0,5) ثانية؟
  3. بالاعتماد على الشكل (4-2) لكرةٍ مربوطةٍ بخيطٍ أجب عمّا يأتي:

أ- متى تكمل الكرة نصف دورية؟ وضِّح ذلك بالرسم.

ب- متى تكمل ربع دورة؟ وضح ذلك بالرسم.

 

الإجابة:

  1. نعني بقولنا:

أ- تكمل الشوكة الرنانة (128) دورة في ثانيةٍ واحدةٍ.

ب- أي أنَّ البندول يكمل دورة كاملة في (2) ثانية؟

  1. الزمن الدوري للوتر وتردده:

 

  1. تردد المسطرة:

 

  1. بالاعتماد على الشكل:

أ- يكمل البندول نصف دورة عندما يتحرك من الوضع (أ) إلى الموضع (ج).

ب- يكمل البندول رُبع دورة عندما يتحرك من الوضع (أ) إلى الموضع (ب).

إعداد : شبكة منهاجي التعليمية

23 / 11 / 2018