Download - الحركة التوافقية

Transcript
Page 1: الحركة التوافقية

رقم ) (1تجربةالبسيطة التوافقية الحركة

الحركة هي الطبيعة في شيوعًا� وأكثرهًا الحركًات أهم منالبسيطة دورية Simple Harmonic Motionالتوافقية وهيحركة

المتحركة ) النقطة عجلة فيهًا مع ( aتتنًاسب طرديًا� تنًاسبًا�:xإزاحتهًا ) أن ( . أي اتزانهًا موضع عن

a = - kxالعجلة kحيث اتجًاه أن تعني السًالبة واإلشًارة ، ثًابت مقدار

اإلزاحة . فيعكساتجًاه دائمًا� يكونمن معلقة كتلة حركة هو البسيطة التوافقية للحركة ومثًالالبسيط . البندول وضع عن قليًال� أزيحت إذا زنبركي طرفسلك

البسيطة . التوافقية للحركة آخر مثًال هيحركة : بأنهًا البسيطة التوافقية الحركة تعريف يمكن تعريف

ثًابتفيهذه علىقطر دائري فيمسًار متحركة نقطة مسقط. � وإيًابًا ذهًابًا� الدائرة

رقم ) ( 1تجربة. البسيط البندول بًاستخدام األرضية الجًاذبية عجلة تعيين

خيطعديم من المثًالية البسيطفيصورته البندول يتركبصغيرة كتلة اآلخر منطرفه ومعلق طرفيه أحد مثبتمن الوزن

يكون سكون حًالة في الكرة تكون وعندمًا ، كرة علىشكلالقوى . ودراسة صغيرة إزاحة جًانبيًا� الكرة بإزاحة راسيًا� الخيط

بًالشكل ) موضح هو كمًا نجد فإننًا في ( 5المؤثرة الشد قوة أنالخيط ( pالخيط ) اتجًاه في الثقل مركبة مع تتزن

(mg cos 0 ) علىقوسنصف الكرة لحركة المسببة القوة وتكونالخيط ) يسًاويطول هي ( :Lقطره

F = mg sin 0 � دائمًا يكون القوة هذه اتجًاه أن على للداللة السًالبة واإلشًارة

. السكون وضع تقًاسمن والتي اإلزاحة التجًاه مضًادا�أن ) أي صغيرة دائمًا� تكون الجًانبية اإلزاحة أن صغيرة (0وحيث

الصورة : على كتًابتهًا يمكن السًابقة المعًادلة فإنF = - mg .0

- =mg

Page 2: الحركة التوافقية

العجلة = × . الكتلة القوة أن ينصعلى للحركة نيوتن قًانون ولكن: أن أي

F = ma = -mg

. X .: a - = 2 X- =

= حيث

Page 3: الحركة التوافقية

اإلزاحة مع طرديًا� متنًاسبة تكون الحركة عجلة أن يتضح هذا منهيحركة الحركة هذه تكون ذلك وعلى فيعكساتجًاهه وتعمل

الدوري ) زمنهًا بسيطة العًالقة ( :Tتوافقية يعطي

T = 2π / =2 π

: المستعملة االجهزة. حًامل ، مترية مسطرة إيقًاف، سًاعة ، بسيط بندول

العمل : خطواتللبندول ) -1 معينًا� طوال� نقطة 30حوالي ( Lخذ من مقًاسًا� سم

. الكرة مركز إلى التعليقزمن -2 وعين ، صغيرة جًانبية حركة الكرة كًاملة 20حرك ذبذبة

. الواحدة الذبذبة زمن أوجد ثم ومنالخيط -3 بإطًالة التجربة سنتيمتراتفيكل 10كرر

. لكلطول المنًاظرة الذبذبة زمن ،واحسب مرةبين ) -4 البيًانية العًالقة ، ( ) T2ارسم رأسي كمحور ( Lكمحور

يسًاوي علىخطمستقيم تحصل استنتج أفقي ومنه

األرضية ) الجًاذبية عجلة (.gقيمةالنتائج :

خيط طول (Lالبندول )

بًالسنتمتر

ذبذبة 20زمن بًالثًانية

الذبذبة زمن (Tالكًاملة ) بًالثًانية

Page 4: الحركة التوافقية

اإلزاحة مع طرديًا� متنًاسبة تكون الحركة عجلة أن يتضح هذا منتوافقية الحركة هذه ذلك وعلى فيعكساتجًاههًا وتعمل

الدوري ) زمنهًا العًالقة ( :Tبسيطة يعطيT= 2π/ =2π

المستعملة : األجهزة. حًامل ، مترية مسطرة إيقًاف، سًاعة ، بسيط بندول

العمل : خطواتللبندول ) -1 معينًا� طوال� من 30حوالي ( Lخذ مقًاسًا� سم

. الكرة مركز إلى التعليق نقطةزمن -2 وعين ، صغيرة جًانبية حركة الكرة كًاملة 20حرك ذبذبة

الواحدة . الذبذبة زمن أوجد ثم ومنالخيط -3 بإطًالة التجربة مرة، 10كرر سنتمتراتفيكل

. لكلطول المنًاظرة الذبذبة زمن واحسببين ) -4 البيًانية العًالقة ، ( ) T2ارسم رأسي كمحور ( Lكمحور

يسًاوي ميله علىخطمستقيم تحصل ومنه أفقي

األرضية ) الجًاذبية عجلة قيمة (.gاستنتجالنتائج :

خيط طول (Tالبندول )

بًالسنتمتر

ذبذبة 20زمن بًالثًانية

الذبذبة زمن (Tالكًاملة ) بًالثًانية

g = 4π2 cm / sec2.المستقيم الخط ميل

= cm / sec2 .

Page 5: الحركة التوافقية