منتدى سيتى شات
هل تريد التفاعل مع هذه المساهمة؟ كل ما عليك هو إنشاء حساب جديد ببضع خطوات أو تسجيل الدخول للمتابعة.

دخول

ملتقى العباقرة للكلام العام .



my love

my love

مشرف القسم
مشرف  القسم
اعلام الدول :
مصر
مهاراتك الفنية :
الرسم
الجنس :
ذكر
عدد المشاركات :
199
نقاط :
25767
تاريخ التسجيل :
18/11/2010


الحركة التوافقية البسيطة هي الحركة التي تكرر نفسها كل فترة زمنية, وتكون سعة اهتزاز الحركة ثابتة ,تتناسب العجلة مع أزاحة الجسم من موضع الأتزان ويكون اتجاهها دائما إلى موضع الأتزان
وتوصف هذه الحركة بسعة الاهتزاز (وهي موجبة دائما) والزمن الدوري (الزمن الذي يستغرقه الجسم لعمل أهتزازة كاملة) والتردد (عدد الأهتزازات في الثانية الواحدة) وأخيرا الطور الذي يحدد مكان بدأ الحركة على منحنى ال Sine، ويكون كل من التردد والزمن الدوري ثابتان اما سعة الاهتزاز والطور فيتم تحديدهما عن طريق الشروط الابتدائية للحركة.
المعادلة العامة التي تصف الحركة التوافقية البسيطة هي الحركة التوافقية البسيطة Df12aac70d97b6d06818d94b23b1292d حيث x يمثل الأزاحة و A هو سعة الاهتزاز و f هو التردد و t الزمن وφ هو الطور. عند انعدام الأزاحة عند بداية الحركة عند t = 0 فإن الطور يساويالحركة التوافقية البسيطة 1f9781992ed637a6fd84ecc2ab6f7864













مقدمة











الحركة التوافقية البسيطة 300px-Simple_Harmonic_Motion_Orbit الحركة التوافقية البسيطة Magnify-clip
حركة توافقية بسيطة (كتلة على زنبرك وحركة على دائرة)

من أفضل الأمثلة للحركة التوافقية البسيطة هو الكتلة المثبتة في زنبرك.
في حالة عدم تمدد الزنبرك لا تؤثر أي قوة على الكتلة المثبتة، أي يكون النظام متزن ومستقر. وعند ابتعاد الكتلة عند موضع الاستقرار أو الأتزان سيقوم الزنبرك ببذل قوة لإعادتهامرة أخرى إلى موضعها الأصلي، وتعطى هذه القوة حسب قانون هوك بالعلاقة : F = − kx حيث F هي القوة التي يولدها الزنبرك و x الأزاحة و k ثابت الزنبرك.
عامة أي نظام يتحرك بحركة توافقية بسيطة يحتوي على سمتان رئيسيتان.أولا عند التحرك بعيدا عن مركز الأتزان يتم بذل قوة لإعادة النظام مرة أخرى إلى وضع الأتزان، القوة المبذولة تتناسب طرديا مع الأزاحة التي يقوم بها النظام، والمثال الذي تناولناه (الكتلة المثبتة بالزنبرك)يحقق السمتان.

بالعودة مرة أخرى للمثال، عند تحرك الكتلة بعيدا عن موضع الأتزان يبذل الزنبرك قوة أستعادة حتى يعيدها مرة أخرى إلى وضعها السابق، وكلما أقتربت الكتلة من وضع الأتزان تتناقص قوة الأستعادة تدريجيا لأنها تتناسب مع الأزاحة، لذا فعند موضع الأتزان x=0 تنعدم هذه القوة على الكتلة، ولكن الكتلة تظل محتفظة ببعض من كمية التحرك من الحركة السابقة لذا فهي لا تتوقف عند مركز الأتزان ولكن تتعداه وعندها تظهر قوة الأستعادة مرة أخرى وتقوم بإبطائها تدريجيا حتى تنعدم سرعتها في النهاية وتصل إلى موضع الأتزان في النهاية.
و إذا لم تفقد الكتلة طاقتها ستستمر في الاهتزاز، لذا فهي حركة دورية تتكرر كل فترة زمنية وسنوضح بعد ذلك أنها حركة توافقية بسيطة



















رياضيا
تعرف الحركة التوافقية البسيطة بالمعادلة التفاضلية الحركة التوافقية البسيطة 1e45d40e445f270db8b1ec5e0bac566f حيث k ثابت موجب القيمة و m كتلة الجسم و x الأزاحة. وباستخدام السرعة الزاوية ω التي تعرف كالتالي :


ω = 2πf = 2π / T,
فإن ازاحة الجسم في الحركة التوافقية البسيطة تعرف كالتالي (1):


الحركة التوافقية البسيطة A37d6d1802bd6c7b9459eafc6b53979b (استخدام الدالة Sine أو Cosine لن يحدث فرقا قالناتج النهائي في معادلة 4 سيكون ثابت في الحالتين)
وبتفاضل العلاقة مرة نحصل على السرعة عند أي زمن (2):


الحركة التوافقية البسيطة F50a2b2bd0ea73f32f938d09aeda1184
وبتفاضل العلاقة مرتين نحصل على العجلة عند أي زمن (3) :


الحركة التوافقية البسيطة 2925bfdc2535225693ab40394fc9aab0
وبالتعويض بالمعادلة (1) في المعادلة (3) نحصل على علاقة بين العجلة والأزاحة (4) :


الحركة التوافقية البسيطة 2925bfdc2535225693ab40394fc9aab0
والتي تساوي : الحركة التوافقية البسيطة Df22ee8c26d10677c3c1be5f12080511











privacy_tip صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى