مذكرة الحركة التوافقية البسيطة فيزياء للصف العاشر ف2 إعداد أ.محمد البلاطي

مذكرة الحركة التوافقية البسيطة فيزياء للصف العاشر ف2 إعداد أ.محمد البلاطي متوفر على موقع مدرستي الكويتية بصيغة بي دي أف و يمكن طباعته على الورق 

مذكرة الحركة التوافقية البسيطة

سؤال: يتحرك جسم بحركة توافقية بسيطة و تعطى إزاحته بوحدة السنتيمتر بالعلاقة y=15sin(10t) احسب التالي:

احسب السعة
y=15sin(10t)
y = A sin (wt)
A =?
A= 15 cm

احسب المدى
R =?
R = 2 A = 2 * 15 = 30 cm

احسب التردد
f = ?
w = 10 rad / s

f = w /2 

احسب الزمن الدوري
T= ?
T= 2 / w

احسب السرعة الزاوية
w = ?
w = 10 rad / s

سؤال: أكمل العبارات التالية بما يناسبها:

عدد الذبذبات الكاملة التي يحدثها الجسم في الثانية الواحدة هو التردد
من أمثلة الحركات التوافقية البسيطة حركة النابض و حركة البندول البسيط
إذا كان الزمن الدوري لبندول بسيط 12 ثا فإن طول خيط البندول يساوي 36.4
عندما يتحرك الجسم حركة توافقية بسيطة فإن قوة الإرجاع تتناسب تناسب طردي مع إزاحة الجسم المهتز و تكون في اتجاه معاكس لها عند إهمال الاحتكاك
تعتبر الحركة التوافقية البسيطة حركة دورية و اهتزازية 
لكي تكون حركة البندول حركة توافقية بسيطة يجب أن لا تزيد اهتزاز البندول عن 10ْ
يتوقف الزمن الدوري للبندول البسيط على طول الخيط و عجلة الجاذبية و لا يتوقف على كتلة الجسم و سعة الاهتزاز
الزمن الدوري للبندول يتناسب طردياً مع الجذر التربيعي لطول الخيط
بندول بسيط يتحرك حركة توافقية بسيطة زمنه الدوري t فإذا انقصت سعة الاهتزاز لنصف ما كانت عليه و زيدت كتلة الثقل إلى أربعة أمثالها فإن زمنه الدوري لا يتغير
شوكة رنانة تعمل 1200 اهتزازة خلال دقيقة واحدة فيكون ترددها يساوي 20 هرتز
لكي يقل الزمن الدوري للبندول البسيط إلى نصف قيمته يجب إنقاص طوله إلى الربع
حركة توافقية بسيطة كان البعد بين أقصى نقطتين يصل إليهما الجسم المهتز 10 سم فإن سعة الحركة تساوي 5 سم و مدى الحركة يساوي 10 سم
جسم تحرك من موضع اتزانه و وصل لأقصى بعد على مسافة قدرها 10 سم فإن سعة الحركة تساوي 10 سم و مدى الحركة يساوي 20 سم
مروحة نذور بتردد 100 هرتز فإن الزمن الدوري لها يساوي 0.01 ثا
بندول بسيط زمنه الدوري 0.4 ثا فإن تردده يساوي 2.5 هرتز
نابض مرن ازدادت كتلته المعلقة أربعة أمثال ما كانت عليه فإن زمنه الدوري يزداد للمثلين 
نابض مرن قل معامل المرونة إلى الربع فإن زمنه الدوري يزداد للمثلين
نابض يراد زيادة زمنه الدوري إلى ثلاثة أمثال ما كان عليه فإن مقدار الثقل المعلق يزداد إلى تسعة أمثال
نابض يراد تقليل زمنه الدوري إلى النصف فإن مقدار ثابت مرونته يزداد إلى أربعة أمثال
بندول بسيط يراد تقليل زمنه الدوري إلى النصف يجب تقليل طول الخيط إلى الربع
سبب حدوث الموجة انتقال الحركة الاهتزازية
من أمثلة الحركات التوافقية البسيطة حركة النابض أو الزنبرك عبر جزيئات الوسط و حركة البندول البسيط
عدد الذبذبات الكاملة التي يحدثها الجسم في الثانية هو التردد
يحسب الزمن الدوري للبندول البسيط من حلال العلاقة الرياضية
جسم يهتز بتردد 100 هرتز فيكون زمنه الدوري 0.01 ثا

سؤال: اجب بصح أو خطأ أمام العبارات التالية:

في الموجة جزيئات الوسط تنتقل من مكان إلى آخر ❌
كل حركة توافقية بسيطة تعتبر حركة اهتزازية ✔
كل حركة اهتزازية تعتبر حركة توافقية بسيطة ❌

سؤال: اكتب المصطلح العلمي الذي يدل عليه العبارات التالية:

انتقال الحركة الاهتزازية عبر جزيئات الوسط (الموجة)
الحركة التي تكرر نفسها في فترات زمنية متساوية (الحركة الدورية)
حركة اهتزازية تنتاسب فيها القوة الارجاع طربيا مع الازاحة الحادثة و تكون دوما في اتجاه معاكس لها (الحركة التوافقية البسيطة)
اكبر ازاحة للجسم عن موضع سكونه (السعة)
نصف المسافة التي تفصل بين ابعد نقطتين يصل اليهما الجسم المهتز (السعة)
عدد الاهتزازات الكاملة الحادثة في الثانية الواحدة (التردد)
الزمن اللازم لعمل دورة كاملة (الزمن الدوري)
مقدار الزاوية التي يمسحها نصف القطر في الثانية الواحدة (لسرعة الزاوية)
الازاحة الدائرية في اللحظة 0 (زاوية الطور)
ثقل معلق في نهاية خيط مهمل الوزن و غير قابل للتمدد طوله (البندول البسيط)
الموجات التي تكون فيها حركة جزيئات الوسط عمودية على اتجاه انتشار الموجة (الموجات المستعرضة)
الموجات التي تكون فيها حركة جزيئات الوسط في نفس اتجاه انتشار الموجة (الموجات الطولية)
موجات تتتشر عن هيئة تضاغطات و تخلخلات (الموجات الطولية)
موجات تنتشر عن هيئة تضاغطات و تخلخلات (الموجات الطولية)
موجات تنتشر على هيئة قمم و قيعان (الموجات المستعرضة)
زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس (القانون الثاني للانعكاس)
الشعاع الصوتي الساقط و الشعاع الصوتي المنعكس و العمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس تقع جميعها في مستوى واحد عمودي على السطح العاكس (القانون الأول للانعكاس)
اضطراب ينتقل في الوسط نتيجة اهتزازه (الصوت)
ارتداد الصوت عندما يقابل سطحا عاكسا (انعكاس الصوت)
تكرار سماع الصوت الاصلي نتيجة لانعكاس الموجات الصوتية (الصدى)
التغيير في مسار الموجات الصوتية عند انتقالها بين وسطين مختلفي الكثافة (انكسار الصوت)
ظاهرة تنشأ نتيجة التراكب بين مجموعة من الموجات من نوع واحد و لها التردد نفسه (تداخل الموجات)
الموجات التي تنشأ من تراكب قطارين من الموجات متماثلين في التردد و السعة لكنهما يسيران باتجاهين متعاكسين (الموجات الموقوفة)
ظاهرة انحناء الموجات حول حافة حاجز أو حول حافتي فتحة صغيرة (الحيود)
اهتزاز جزيتات الوسط بسعة عظمى تتيجة تأثرها بمصدر يهتز بتردد يساوى أحد ترددات النغمة الأساسية أو التوافقية (الرنين)
موجات تتكون من عقد و بطون (الموجات الموقوفة)

سؤال: علل ما يلي تعليلاً علمياً دقيقاً:

تنتشر الموجه الحادثة على سطح الماء من جزيء الى اخر
بسبب مرونة جزيئات الماء فتتقل الطاقة الحركية من جزيء الى جزيء اخر

الزمن الدورى للبندول البسيط لا يتوقف على كتلة الثقل المعلق فيه
لان الزمن الدوري لبندول البسيط يتناسب طردياً مع الجذر التربيعي لطول خيطه في المكان الواحد بسعة اهتزازة صغيرة

حركة البندول البسيط حركة توافقية بسيطة فى غياب اى احتكاك و الزاوية صغيرة
لان قوة الارجاع تتتاسب طردياً مع الازاحة الحادثة و لكن معاكسة لها فى الاتجاه

موجات الماء موجات ميكانيكية بينما موجات الضوء موجات غير ميكانيكية
لان موجات الماء تحتاج الي وسط تتتشر فيه بينما موجات الضوء تحتاج لوسط تننشر فيه

يتم تزويد المسارح و القاعات الكبيرة بجدران خلفية مقعرة
لانها تعكس الاصوات التي ترّد من للصالة او القاعة و تزيد وضوح الصوت

يستخدم الخفاش صدي الصوت في اصطياد الحشرات
بارسال الموجات صوتية في اتجاة الحشرات و استقبالها بعد انعكاسها فيحدد مكانها و يسهل عليه اصطيادها

يتم نقل الصوت باستخدام الانابيب
حيث تكون لتلك الانابيب معاملات امتصاص صغيرة تقلل من امتصاص جدرانها للطاقة الصوتية

ينكسر الشعاع الساقط مقتربا من العمود المقام على السطح الفاصل 
عندما تكون سرعة الصوت في الوسط الاول : V1 اكبر من سرعته في الوسط الثاني V2