مذكرة الموجات الصوت فيزياء عاشر ف2 #أ. محمد أبو الحجاج 2021 2022.

الوحدة الرابعة : الاهتزاز و الموجات

ف1 : الموجات و الصوت 

الحركة الدورية 
هي الحركة التي تتكرر بانتظام خلال فترات زمنية متساوية 

خصائص الحركة الدورية

الحركة التوافقية البسيطة :SHM 
هي حركة دورية اهتزازية تتناسب فيها قوة الارجاع طرديا مع الازاحة و تعاكسها في الاتجاه بإهمال قوة الاحتكاك 

خصائص الحركة التوافقية البسيطة 

أو الزمن الدوري T: هو الزمن اللازم لعمل اهتزازة واحدة .

ثانية التردد f: 
– هو عدد الاهتزازات التي يصنعها الجسم في الثانية الواحدة

ثالثا السعة A 
هي أقصي إزاحة للجسم بعيدا عن موضع سكونه موضع اتزانه – ونصف المسافة بين أقصي نقطتين يصل اليهما الجسم

رابعا السرعة الزاوية W او مبج

تعريف :
هي الزاوية التي يمسحها نصف القطر خلال وحدة الزمن 

انتبه:
جميع الحركات التوافقية هي حركات اهتزازية لكن ليست جميع الحركات الاهتزازية حركة توافقية 
لان من الممكن ان يهتز الجسم بصورة غير منتظمة حركة غير دورية

أهم التطبيقات على الحركة التوافقية البسيطة

اولا :- حركة النابض

قانون الزمن الدوري للنابض

الزمن الدوري للبندول لا يتوقف علي 
الكتلة المعلقة في البندول

العوامل التي يتوقف عليها الزمن الدوري للبندول و طول البندول وعجلة الجاذبية

 

أسئلة الدرس (1-1) : الحركة التوافقية البسيطة

السؤال الأول : اكتب بين القوسين الاسم أو المصطلح العلمي الذي تدل عليه كل من العبارات التالية : 

1- انتقال الحركة الاهتزازية عبر جزيئات الوسط (      )

2- الحركة التي تكرر نفسها في فترات زمنية متساوية  (      )

3- حركة اهتزازية تتناسب فيها القوة الارجاع طرديا مع الازاحة الحادثة وتكون دوما في اتجاه  معاكس لها  (      )

4- عدد الاهتزازات الكاملة الحادثة في الثانية الواحدة  (      )

5- الزمن اللازم لعمل دورة كاملة  (      )

6- مقدار الزاوية التي يمسحها نصف القطر في الثانية الواحدة  (      )

7. نصف المسافة التي تفصل بين ابعد نقطتين يصل اليهما الجسم المهتز (      )

8- اكبر إزاحة للجسم عن موضع سكونه  (      )

9– ثقل معلق في نهاية خيط مهمل الوزن و غير قابل للتمدد طولها (      )

السؤال الثاني : ضع علامة ( ✓ ) أمام العبارة الصحيحة وعلامة ( X ) أمام العبارة غير الصحيحة : 

1- جميع الحركات الاهتزازية تكون حركة توافقية بسيطة 

2- عند حدوث الموجات فأن جزيئات الوسط لا تنتقل من مكانها 

3- مروحة كهربائية زمنها الدوري s( 0.04 ) يكون ترددها مساويا Hz ( 25 )

4- المسافة التي يقطعها الجسم المهتز خلال اهتزازة كاملة تساوي ( 24 )

5- جميع الحركات التوافقية البسيطة تكون حركات اهتزازية 

6- التردد x الزمن الدوري = 1 

7- قوة الإرجاع في البندول البسيط تتناسب طرديا مع كتلة الثقل المعلق وتعاكسها في الاتجاه 

8- الزمن الدوري للبندول البسيط لا يعتمد على كتلة الثقل المعلق وإنما يتناسب طرديا مع طول خيطه ( )

9- لزيادة الزمن الدوري لبندول بسيط يتحرك حركة توافقية بسيطة إلى المثلين يجب زيادة طول خيطه إلى أربعة أمثال ما كان عليه 

10- تعتبر حركة البندول البسيط حركة توافقية بسيطة ( S.H.M ) دائمة 

11- يزداد تردد البندول البسيط بزيادة طول الخيط 

12- عند زيادة كتلة الجسم المعلق بالنابض إلى أربعة أمثال ما كانت عليه فإن الزمن الدوري يزداد إلى المثلين 

السؤال الثالث : أكمل العبارات العلمية التالية بما يناسبها : 

1- شوكة رنانة تعمل ( 1200 ) اهتزازة خلال دقيقة واحدة فيكون ترددها يساوي …………. 

2- تعتبر الحركة التوافقية البسيطة حركة …………….. و……….. 

3- عدد الذبذبات الكاملة التي يحدثها الجسم في الثانية الواحدة هو …………. 

4- جسم يهتز بتردد Hz ( 100 ) فيكون زمنه الدوري ……….. 

5- عندما يتحرك الجسم حركة توافقية بسيطة تتناسب قوة الإرجاع تناسبا ……….. 

مع إزاحة الجسم المهتز وفي اتجاه …………. لها عند اهمال الاحتكاك 6- الزمن الدوري في البندول يتناسب طرديا مع ……… 

7- يتوقف الزمن الدوري للبندول البسيط على …………… و ………………. ولا يتوقف على ………………………… و ………………… 

8- لكي يقل الزمن الدوري للبندول البسيط إلى نصف قيمته يجب أن ينقص طوله إلى …………… 

9- لكي تكون حركة البندول حركة توافقية بسيطة يجب أن لا تزيد زاوية اهتزاز البندول عن …………..

10- بندول بسيط يتحرك حركة توافقية بسيطة زمنه الدوري (T) فإذا أنقصت سعة الاهتزازة نصف ما كانت عليه وزيدت كتلته الي أربع أمثالها فإن زمنه الدوري …………. 

11- يعطى الزمن الدوري للبندول البسيط من خلال العلاقة التالية 

12- من أمثلة الحركات التوافقية البسيطة ……………. و جسم معلق في النابض 

13- إذا كان الزمن الدوري لبندول بسيط يساوي 5 ( 12 ) فإن طول خيط البندول يساوي …………

السؤال الثالث : ضع علامة ( √ ) في الدائرة المقابلة لأنسب إجابة لتكمل بها محل من العبارات التالية :

1- موجة زمنها الدوري s( 3 ) يكون ترددها بوحدة بالهرتز :

2- زمن حدوث الاهتزازة الكاملة يسمي :

• الزمن الدوري 
• التردد 
• سعة الاهتزازة 
• الازاحة 
• 3- جهاز وماض ضوي زمنه الدوري s(0.1) فيكون تردده بالهرتز :
• 0.01
• 0.1
• 10
• 100

4- كتلة مقدارها Kg (0.2) معلقة في الطرف الحر لنابض مرن راسي تهتز بحركة توافقية بسيطة فإذا استبدلت الكتلة السابقة بكتلة مقدارها Kg (0.8) فإن الزمن الدوري : 

• يقل إلى النصف 
• يزيد إلى أربعة أمثاله
• يقل إلى الربع 
• يزيد إلى مثلي قيمته

5- كتلة مقدارها ( m = 3 Kg ) في طرف نابض مرن حيث (k = 200 N/m) عند إزاحة الكتلة عن موضع الاتزان لتهتز يكون الزمن الدوري للحركة بوحدة الثانية تقريبا :

7- عجلة الجاذبية الأرضية بالكويتm/s2( 9.8) يهتز بندول بسيط حركة توافقية بسيطة سجل الزمن الدوري له s (4.89) معني هذا أن طول البندول بالمتر:

8- الزمن الدوري اللبندول البسيط في المكان الواحد يتناسب طردياً مع:

• كتلة الثقل المعلق
• طول الخيط 
• عجلة الجاذبية
• الجذر التربيعي لطول خيطه 
• 9- يتحرك جسم معلق في طرف حر لنابض مرن حركة توافقية بسيطة حيث ثابت القوة للنابض ( 80 = k) N/mو الزمن الدوري للاهتزازة S (0.628 ) فإن كتلة الجسم بوحدة ( kg ):
• 0.4
• 0.6
• 0.8
• 1

10- لمضاعفة الزمن الدوري للبندول البسيط إلى مثليه يجب تغيير طوله إلى :

• مثليه ما كان علية 
• أربعة أمثال ما كان 
• نصف ما كان علية 
• ربع ما كان علية 

11- مقدار الزاوية التي يمسحها نصف القطر في الثانية الواحدة :

• السرعة
• الزمن الدوري
• السرعة الزاوية
• الحركة الدورية

13- عندما يلقي حجر في مياه بحيرة فان جزيئات ماء البحيرة جميعها تهتز :

• .بنفس الكيفية في أن واحد
• بنفس الكيفية والتتابع ابتداء من الجسم المهتز بحيث تخضع في حركتها لدالة جيبية 
• بنفس الكيفية والتتابع ابتداء من الجسم المهتز بحيث تخضع في حركتها لدالة خطية 
• بكيفية مختلفة تماما عن جزيئات موضع سقوط الحجر