الحركة الاهتزازية

بسم الله الرحمن الرحيم

الحركة الاهتزازية : هي حركة دورية يتحرك فيها الجسم المهتز إلى جانبي موضع استقراره ( إتزانه ) بالتناوب بحيث يكون زمن الحركة إلى أحد الجانبين مساويًا لزمن الحركة إلى الجانب الآخر، وتتميز بأن القوى المحصلة المؤثرة في الجسم المهتز تعمل في اتجاه معاكس لاتجاه الازاحة الحادثة، ولذلك تسمى هذه القوة باسم : قوة الاسترداد أو قوة الارجاع.
ويعبر عن إزاحة الجسيم( ص ) ، وسرعته ( ع ) ، و عجلته ( جـ ) بالدوال المثلثية ( دالة الجيب جا ، دالة جيب التمام جتا ) ولهذا تسمى الحركة الاهتزازية في أنقى صورها بالحركة التوافقية البسيطة .

الحركة التوافقية البسيطة : هي نوع من الحركة الاهتزازية تكون فيها قوة الاسترداد ( الإرجاع ) متناسبة طرديًا مع الازاحة الحادثة للجسم المهتز وفي اتجاه معاكس لها.
أو هي الحركة التي تتناسب فيها عجلة (تسارع) الجسم طردياً مع مقدار الازاحة عن موضع الاتزان، و يكون اتجاه العجلة ( التسارع ) مضاداً لاتجاه الإزاحة.

خصائص الموجات :

الاهتزازة الكاملة : هي الحركة التي يعملها الجسم المهتز عندما يمر بنقطة واحدة معينة في مسار حركته مرتين متتاليتين في نفس الاتجاه.

النبضة : هي الاضطراب الفردي الذي لا يتكرر مثل القمة أو القاع

الطول الموجي :ويرمز له بالرمز ( ) ويقدر بوحدة متر.

تعريف عام :هو المسافة بين أي نقطتين متتاليتين على الموجة ولهما نفس الطور ( متفقتين) .

الطول الموجي :
في الموجات المستعرضة:
هو المسافة بين أي قمتين متتاليتين أو قاعين متتالين على الموجة.

في الموجات الطولية :
هو المسافة بين مركزي تضاغطين متتالين أو مركزي تخلخلين متتالين

العلاقة بين عدد الذبذبات والطول الموجي :
المسافة = عدد الذبذبات × الطول الموجي
الطور :
هو موضع واتجاه حركة النقطة في الحركة الموجية عند أي لحظة.
أي هو المقدار الذي يحدد موقع الجزىء المتذبذب واتجاه حركته في لحظة معينة ويتحدد بمقدار الازاحة واتجاهها.
الدقائق التي لها نفس الازاحة وتتحرك في نفس الاتجاه وبنفس السرعة تكون في طور واحد.

كل نقطتين متماثلتين مثل ( أ ، جـ ) أو ( ب ، د ) تتحركان بكيفية واحدة وفي وقت واحد في اتجاه واحد يقال عنهما متماثلتين في الطور أي تتحركان بنفس الكيفية مقدارا واتجاها.
قوة الاسترداد ( الارجاع ) :
هي القوة المحصلة التي تعمل على إرجاع الجسم المهتز إلى موضع إتزانه عندما يزاح عن ذلك الموضع.

التردد ( ت ) :
هو عدد الاهتزازات الكاملة التي يعملها الجسم المهتز فى الثانية الواحدة.
وهو يساوي عدد الأمواج التي تمر بنقطة معينة فى مسار الحركة الموجية فى الثانية الواحدة.
وهو يساوي تردد المصدر المولد لهذه الموجات .

ويقدر بوحدة هرتز أي ذبذبة / ثانية.

الزمن الدوري ( ز ثانية ) :هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز لإكمال اهتزازة كاملة ( دورة واحدة ).

أو هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز ليمر بنقطة واحدة في مسار حركته مرتين متتاليتين في اتجاه واحد.

العلاقة بين الزمن الدوري والتردد:

سعة الموجة( أ متر ) : هي أقصى إزاحة للجسم المهتز عن موضع اتزانه.

أو هي المسافة بين نقطتين متتاليتين تكون سرعة الجسم المهتز في إحداها صفر ، وفي الأخرى أقصى سرعة.

الإزاحة ( ص متر ) :هي البعد بين موضع سكون ( موضع اتزان) الجسم المهتز وبين موضعه في تلك اللحظة.

موضع الاتزان ( الاستقرار) :هو الموضع الذي تكون فيه محصلة القوى المؤثرة في الجسم تساوي صفر.

سرعة انتشار الموجة ع ( م/ ث ) : هي المسافة التي تقطعها الموجة في زمن قدره ثانية واحدة أثناء انتشارها.

العلاقة بين سرعة انتشار الموجة والطول الموجي :عندما يكون تردد المصدر المهتز ( ت ) هرتز ، و الموجات تقطع مسافة ( ف ) متر خلال فترة زمنية قدرها ( ز ) ثانية ، فإن سرعة انتشار الموجة ( ع ) م/ ث تكون :

وعندما تقطع الموجة مسافة ( ف ) تساوي الطول الموجي ( ) ، فإن الزمن المستغرق يصبح مساويا للزمن الدوري ( ز)

وتعرف المعادلة الأخيرة باسم المعادلة العامة للموجات .

سرعة انتشار الموجة = الطول الموجي × التردد

العلاقة بين الطول الموجي ( ) والتردد ( ت ) عند ثبات السرعة ( ع ) :

مثل حركة موجتين مختلفتين تنتشران بسرعة واحدة في وسط واحد .
كاهتزاز شوكتين رنانتين مختلفتين في التردد في الهواء.

التمثيل البياني بين التردد والطول الموجي :

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذه الصورة لرؤيتها بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 709x206 وحجمها 4 كيلو بايت .

العلاقة بين الطول الموجي ( ) و السرعة ( ع ) عند ثبات التردد ( ت )

مثل حركة موجتين متماثلتين في التردد وتنتشران بسرعتين مختلفتين في وسطين مختلفين.
كانتقال موجة مائية بين منطقتين إحداهما عميقة والثانية ضحلة

التمثيل البياني بين الطول الموجي , والسرعة

يعطيك العاااافية [b]