الحركة الإهتزازية
س : ماذا تلاحظ عند النظر إلى بندول ساعة ؟
نلاحظ :
1- يتحرك البندول يميناً ويساراً حول موضع سكونه.
2- يعيد البندول حركته على فترات زمنية متساوية.
3- تعرف حركة البندول بالحركة الاهتزازية.
*تجربة :
الأدوات : ثقل - حامل - خيط .
خطوات العمل
1. كون بندول بسيط عن طريق تعليق أحد طرفي
الخيط في حامل و تعليق ثقل في الطرف الآخر للخيط
2. اجذب الثقل ناحية اليمين واتركه
3. احسب الزمن الذي تتكرر فيه حركة الثقل عشر
مرات ثم احسب زمن حركة اهتزازية واحدة
الملاحظة
1- يحدث الجسم حركة على جانبي موضع سكونه أو استقراره .
2- تعرف هذه الحركة بالحركة الاهتزازية .
3- تزداد سرعة الجسم المهتز كلما اقترب من موضع السكون
4- تقل سرعة الجسم تدريجياً كلما بعدنا عن موضع سكونه
*خواص الحركة الاهتزازية
1. حركة يحدثها الجسم المهتز على جانبي موضع سكونه
2. تكون سرعة الجسم اكبر ما يمكن عند مروره بموضع سكونه
3. تقل سرعة الجسم تدريجيا كلما بعدنا عن موضع سكونه
4. تنعدم سرعة الجسم عندما يصل لأقصى إزاحة
5. تكون سرعة الجسم أكبر ما يمكن عند مروره بموضع سكونه وتكون الطاقة
عند هذه النقطة عبارة طاقة حركة.
6. تنعدم سرعة الجسم عند أقصى إزاحة وتكون الطاقة عند هذة النقطة عبارة طاقة وضع.
الحركة الاهتزازية :
هي الحركة التي يحدثها الجسم المهتز على جانبي موضع سكونه أو استقراره.
أمثلة الحركة الاهتزازية :
1-بندول الساعة والبندول البسيط
2-الوتر المهتز
3- شوكة رنانة عند طرفيها
4- جذب سلك زنبركي معلق به ثقل
5- جزيئات المادة الصلبة
تعريف الوتر
- عبارة عن خيط أو سلك مشدود بين
مسمارين.
تعريف البندول البسيط :
-عبارة عن خيط مثبت من أحد أطرافه والطرف الآخر حر الحركة معلق به ثقل
علل حركة بندول الساعة اهتزازية
لآن الجسم المهتز يتحرك على جانبي موضع سكونه وتقل سرعة الجسم كلما ابتعد عن موضع السكون وتزداد سرعة الجسم كلما اقترب من موضع السكون
عناصر الحركة الاهتزازية
الاهتزازة الكاملة :
- هي الحركة التي يحدثها الجسم المهتز في الفترة الزمنية التي تمضى بين مروره بنقطة ما في مسار حركة مرتين متتاليتين بنفس السرعة مقداراً واتجاهاً
التعبير عن الاهتزازة الكاملة :
-بفرض أن الجسم المهتز يمر بالنقاط أ ، ب ، ج فأنة
- يمكن التعبير عن الاهتزازة الكاملة كالآتي
أ ب ج ب أ
-تشمل الاهتزازة الكاملة أربعة إزاحات يسمى كل منها يسمى
سعة اهتزازة .
( أ ب ) (ب ج ) ( ج ب) (ب أ )
سعة الاهتزازة :
- هى أقصى إزاحة يحدثها الجسم المهتز بعيدا عن موضع سكونه .
- هى المسافة بين نقطة أقصى إزاحة وموضع سكون الجسم .
س : ما معنى أن أقصى إزاحة يحدثها الجسم المهتز بعيدا عن موضع سكونه =20 سم
- معنى ذلك أن سعة الاهتزازة لهذا الجسم 20 سم .
س : ما معنى أن سعة الاهتزازة لجسم مهتز = 5 سم
معنى ذلك أن أقصى إزاحة يحدثها الجسم المهتز بعيدا عن موضع سكونه = 5 سم
س : ما معنى أن المسافة بين نقطتين فى مسار حركة الجسم سرعته عند أحدهم منعدمة وفى الأخرى أقصى ما يمكن = 10 سم.
معنى ذلك أن سعة الاهتزازة = 10 سم
*العلاقة بين الاهتزازة الكاملة وسعة الاهتزازة :
-تتضمن الاهتزازة الكاملة أربعة سعة اهتزازة هم :-
( أ ب + ب جـ + جـ ب + ب أ )
-سعة الاهتزازة تمثل بالإزاحات الآتية
(أ ب + ب جـ+ جـ ب+ ب أ)
-الاهتزازة الكاملة = 4 سعة اهتزازة
-سعة الاهتزازة = ¼ الاهتزازة الكاملة
عدد الاهتزازات=المسافة الكلية التى يحدثها الجسم المهتز
الإهتزازاة الكاملــــة
عدد السعات= المسافة الكلية ×4 / الاهتزازة الكاملة المسافة الكلية
عدد
الاهتزازات الإهتزازاة الكاملة
علل : تشمل الاهتزازة الكاملة 4 إزاحات
- لأن الاهتزازة الكاملة تتضمن مرور الجسم بنقطة ما مرتين متتاليتين بنفس السرعة مقداراً واتجاهاً .
علل : سرعة الجسم عند أقصى إزاحة تساوى صفر .
- لأن سرعة الجسم المهتز تقل كلما بعدنا عن موضع السكون إلى أن تنعدم عند نقطتي أقصى إزاحة ثم يسكن سكون لحظي ويبدأ في العودة ، وذلك لأن الجسم يتحرك عكس الجاذبية الأرضية لأعلى .
علل الطاقة الكلية للجسم المهتز عند أقصى إزاحة عبارة عن طاقة وضع
- لآن المسافة تكون اكبر ما يمكن وسرعة الجسم منعدمة
علل : سرعة الجسم المهتز تكون أقصى ما يمكن عند موضع السكون .
- لأن سرعة الجسم تزداد تدريجيا كلما اقتربنا من موضع السكون حيث تصل إلى أقصى قيمة لها عند هذه النقطة، وذلك لأن الجسم يتحرك مع الجاذبية الأرضية لأسفل.
علل الطاقة الكلية للجسم المهتز عند مرورة بموضع السكون عبارة عن طاقة حركة
- لآن سرعة الجسم تكون اكبر ما يمكن والمسافة منعدمة
علل تقل سرعة الجسم المهتز كلما بعد عن موضع السكون
- لآن الجسم المهتز عندما يبعد عن موضع السكون يصعد لأعلى عكس الجاذبية
الأرضية فتقل سرعتة
علل تزداد سرعة الجسم المهتز كلما اقترب من موضع السكون
- لآن الجسم المهتز عندما يقترب من موضع السكون يتحرك لأسفل مع الجاذبية
الأرضية فتزداد سرعتة
التردد :
عدد الاهتزازات الكاملة التي يحدثها الجسم المهتز في الثانية الواحدة .
- التردد = عـدد الاهتزازات
الـزمن بالثواني
- التـــردد = 1/ الزمــن الدورى عدد الاهتزازات
التــــــردد الزمن بالثواني
الهرتز : Hz
- هو اهتزازه كاملة لكل ثانية - وحدة قياس التردد
- هرتز = اهتزازه كاملة / ثانية = ذبذبة كاملة / ثانية
- يقاس التردد بواسطة جهاز الصونوميتر
س : ما معنى أن تردد الجسم المهتز 300 هرتز .
- معنى ذلك أن عدد الذبذبات الكاملة التى يحدثها الجسم المهتز فى الثانية الواحدة = 300 ذبذبة.
س: ما معنى أن معنى عدد الاهتزازات الكاملة التي يحدثها الجسم المهتز في الثانية الواحدة = 500 ذبذبة
- معنى ذلك أن تردد هذا الجسم = 500 هرتز ( ذ/ث)
س : ما معنى أن معنى عدد الاهتزازات الكاملة التي يحدثها الجسم المهتز في الدقيقة الواحدة = 600 ذبذبة
- معنى ذلك أن تردد هذا الجسم = 600 / 60 = 10 هرتز ( ذ/ث)
الزمن الدوري :
هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز فى عمل اهتزازه كاملة .
- الزمن الدوري = الـزمـن الكلــــى
عــدد الاهتزازات
الزمـــن الدورى = 1 / التــــردد
الزمــن الدورى = زمن السعة الواحدة × 4 الزمن الكلى بالثواني
عدد الاهتزازات الزمن الدورى
العلاقة بين الزمن الدورى ، والتردد
الزمن الدوري × التردد = 1
التردد : هو مقلوب الزمن الدورى = 1
الزمن الدورى
-الزمن الدوري : هو مقلوب التردد = 1 / التردد
- يتناسب الزمن الدوري تناسبا عكسيا مع التردد
س : ما معنى أن الزمن الدوري لجسم مهتز = 2 ث
-معنى ذلك أن الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز فى عمل ذبذبة كاملة يساوى 2 ثانية
س : ما معنى أن الزمن اللازم لعمل اهتزازتين = 4 ث
-معنى ذلك أن الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز فى عمل ذبذبة كاملة يساوى 2 ثانية
- معنى ذلك الزمن الدوري = 2 ث
علل : يقل الزمن الدوري لجسم مهتز بزيادة التردد
يزداد التردد بنقص الزمن الدورى
- لآن الزمن الدوري يتناسب عكسيا مع التردد
مسائل محلولة
1-جسم مهتز إذا كان ترددة يساوى 200 هرتز يكون الزمن الدوري ………… ثانية
(200- 1/200 -400 )
2-إذا كان زمن سعة الاهتزازة الواحدة يساوى 1 ثانية أوجد الزمن الدوري والتردد يساوى
- الزمن الدورى = 4 × زمن سعة الاهتزازة الواحدة = 4 ×1 = 4 ثواني
- التردد = 1/ الزمن الدورى = 1/4 هرتز
3- احسب تردد جسم يعمل 720 اهتزازة كاملة فى دقيقة ونصف وكذلك الزمن الدورى
- التردد = عدد الاهتزازات / الزمن بالثواني = 720 / 90 = 8 هرتز
- الزمن الدورى = 1/ التردد = 1/ 8 ثانية
4- إذا علمت أن زمن سعة الاهتزازة التى يحدثها الجسم هو 0.01 أوجد عدد الاهتزازات الكاملة التى يحدثها الجسم المهتز فى نصف دقيقة
- الزمن الدورى = 4 × 0.01 = 0.04 ثانية
- التردد = 1/ 0.04 = 25 هرتز
- عدد الاهتزازات = التردد × الزمن بالثواني = 25 ×30= 750 اهتزازة
5-جسم مهتز إذا علمت أن الزمن الدوري لة يساوى 0.001 ثانية احسب عدد سعات الاهتزازة التي يحدثها في 0.1 ثانية
- عدد الاهتزازات = الزمن الكلى / الزمن بالثواني = 0.1 / 0.001 = 100 اهتزازة
- عدد السعات = 4×100 =400 سعة اهتزازة
6-إذا علمت أن المسافة بين موضع سكون جسم مهتز وأقصى إزاحة = 5سم .. احسب الاهتزازة الكاملة
- الاهتزازة الكاملة = 5 ×4 = 20 سم
7-جسم تردده 600 هرتز احسب عدد الاهتزازات التى يحدثها الجسم فى دقيقتين وكذلك الزمن الدورى
- عدد الاهتزازات = التردد × الزمن بالثواني
= 600 ×120 = 72000 اهتزازة
- الزمن الدورى = 1/ التردد =1/600 ثانية
8-بندول بسيط متحرك حركة اهتزازية بسعة اهتزازة قدرها 2.5 سم وتم حساب مجموعة المسافات التي قطعها البندول فى دقيقة واحدة كانت 1200 سم احسب تردد البندول وكذلك الزمن الدورى
- الاهتزازة الكاملة = 2.5 ×4 = 10 سم
- عدد الاهتزازات=المسافة الكلية/الاهتزازة الكاملة =1200/10=120 اهتزازة
- التردد = عدد الاهتزازات / الزمن بالثواني = 120 / 60 = 2 هرتز
- الزمن الدورى = الزمن بالثواني/عدد الاهتزازات=1/التردد= 60/120= 0.5 ثانية
9- بندول بسيط سعة اهتزازتة 5 سم وزمنها = 0.1 ثانية أوجد الزمن الدورى والتردد وعدد الاهتزازات والمسافة الكلية التى يقطعها البندول فى 10 ثواني
- الزمن الدورى = 0.4 ثانية
- التردد = 1/ الزمن الدورى = 1/0.4 = 2.5 هرتز
- عدد الاهتزازات = التردد × الزمن الكلى = 2.5 × 10 = 25 اهتزازة
- الاهتزازة الكاملة = 4×سعة الاهتزازة = 4×5=20 سم
- المسافة الكلية = عدد الاهتزازات × الاهتزازة الكاملة = 20 ×25= 500 سم
10-من الشكل المقابل أوجد
1-عدد الاهتزازات الكاملة التي يحدثها الجسمY فى الثانية الواحدة
يساوى 4 اهتزازة
2-زمن ذبذبة الصوت التي يصدرة الجسم Z =0.125 ثانية
3- أوجد العلاقة بين التردد والزمن
التردد × الزمن الدورى =1
اى أن التردد يتناسب عكسيا مع الزمن الدورى
الرئيسية 
أحدث الصور 
موضوع: الدرس الاول ... الصوت 
الأحد أبريل 05, 2009 4:13 pm