الصف الحادي عشر · العلوم · الوحدة 2: الحركة الاهتزازية والأمواج الميكانيكية
الرئيسية · Home · استكشف · Explore · تعلّم · Learn · أطفال · Kids
شروط الحركة التوافقية البسيطة، قوة الإرجاع في النوابض (قانون هوك ق = - أ س)، طاقة الحركة وطاقة الوضع والزمن الدوري للبندول البسيط والنابض.
الحركة التوافقية البسيطة هي حركة اهتزازية دورية في خط مستقيم يتناسب فيها تسارع الجسم أو قوة الإرجاع طردياً مع إزاحته عن موضع الاتزان ويكون دائماً في اتجاه معاكس للإزاحة نحو موضع السكون. شروط حدوثها: 1. وجود موضع اتزان مستقر. 2. وجود قوة إرجاع تعيد الجسم نحو موضع اتزانه. 3. إهمال قوى الاحتكاك والتبدد في النظام المثالي.
ينص قانون هوك على أن: ق = - كـ س حيث: • ق: قوة الإرجاع في النابض بالنيوتن. • كـ: ثابت صلابة النابض (Spring Constant) بوحدة N/m. • س: الإزاحة عن موضع الاتزان بالمتر. • الإشارة السالبة: تعني رياضياً وفيزيائياً أن اتجاه قوة الإرجاع يعاكس دائماً اتجاه الإزاحة. الزمن الدوري لمهتز النابض: ز = 2π √(ك / كـ).
يتكون البندول البسيط من كتلة نقطية معلقة بخيط خفيف غير قابل للاستطالة طوله (ل). الزمن الدوري للبندول (للزوايا الصغيرة أقل من 10 درجات): ز = 2π √(ل / جـ) حيث جـ هو تسارع الجاذبية الأرضية (~9.8 م/ث²). تطبيق حفظ الطاقة: الطاقة الميكانيكية الكلية = طاقة الحركة + طاقة الوضع المرونية أو الجاذبية = مقدار ثابت في غياب الاحتكاك.