2. الأهداف * تصف القوة في نابض مرن * تحدد الطاقة المختزنة في نابض مرن * تقارن بين الحركة التوافقية البسيطة وحركة البندول مجموعة نيوتن
3. لعلك شاهدت بندول ساعة يتأرجح ذهابا وإيابا ولاحظت ان كل تأرجح يتبع المسار نفسه وتحتاج كل رحلة ذهاب وإياب الى المقداره نفسه من الزمن تعبر هذه الحركة مثلا على الحركة الاهتزازية
4. الحركة الدورية موجة ميكانيكية تتحرك الى اعلى والى اسفل ومثال على ذلك جسم فلزي مثبت بنابض
5. إذا كانت القوة اللتي تعيد الجسم إلى موضع اتزانه تتناسب طرديا مع إزاحة الجسم فإن الحركة الناتجة تسمى حركة توافقية بسيطة
6. هناك كميتان تصفان الحركة التوافقية البسيطة هما الزمن الدوري اتساع الحركة
7. اتساع الحركة : هي اقصى مسافة يتحركها الجسم مبتعدا عن موضع الاتزان
8. قانون هوك ينص على ان القوة اللتي يؤثر بها نابض تتناسب طرديا مع مقدار استطالته F=-kx القوة اللتي يؤثر بها حاصل ضرب ثابت النابض في المسافة اللتي يستطيلها او يضغطها عن موضع اتزانه
9. في هذه المعادلة تمثل K ثابت النابض اللذي يعتمد على صلابة النابض وخصائص اخرى له وتمثل x المسافة اللتي يستطيلها او يضغطها النابض عن موضع اتزانه وتحقق معظم النوابض وليس جميعها قانون هوك وتسمى النوابض اللتي تحقق قانون هوك نوابض مرنة
10. طاقة الوضع المرونية في نابض PE sp = 1/2kx 2 طاقة الوضع المرونية في نابض تساوي حاصل ضرب ثابت النابض في مربع ازاحته وحدة طاقة الوضع N.M او جول
11. مثال (1) صــ 11 استطال نابض مسافة 18 عندما علق بنهايته كيس بطاطس وزنه 56 n حدد مقدار ثابت النابض مامقدار طاقة الوضع المرونية المختزنة في النابض والناتجة عن هذه الاستطالة المعطيات X=18cm-0.18 F=56n المطلوب K=? PEsp=?
12. a F=-kx K=f/x K=56n/0.18m=311.1n/m b PEsp=1/2kx 2 PEsp=1/2(311.1)(0.18) 2 PEsp=155.56(0.o32)=4.977=5J
15. يحدث الرنين عندما تؤثر قوى صغيره في جسم متذبذب أو مهتز في فترات زمنية منتظمة مجموعة تفاحة نيوتن تعرف الموجة بأنها اظطراب يحمل الطاقة خلال المادة والفراغ
17. تحتاج الموجات الميكانيكية الى وسط ناقل مثل الماء او الهواء او الحبال او النوابض الموجات المستعرضة النبضة الموجية : ضربة مفردة او اضطراب ينتقل خلال الوسط واذا انتقلت الموجة إلى اعلى والى اسفل بالمعدل نفسه تتولد موجه دورية الموجة اللتي تتذبذب عموديا على اتجاه انتشار الموجة
18. الموجة الطولية هي اضطراب ينتقل في اتجاه حركة الموجة نفسه أي موازي لها وتتكون من تضاغطات وتخلخلات والموجات الصوتيه مثالا على ذلك الموجات السطحية موجة ميكانيكية ناتجة عن تحرك دقائق الوسط في كلا الاتجاهين : في اتجاه الحركة الموجة نفسها وفي الاتجاه المتعامد مع اتجاه حركتها
19. قياس الموجة السرعة السعة تعتمد سرعة الموجة في معظم الموجات الميكانيكية المستعرضة والطولية على الوسط اللذي ينتقل خلاله فقط سعة الموجة هي الإزاحة القصوى للموجة عن موضع سكونها او اتزانها تعتمد سعة الموجة على كيفية توليدها ولاتعتمد على سرعتها
20. الطول الموجي المسافة بين قمتين متتاليتين او قاعين متتاليين تساوي الطول الموجي ويرمز للطول الموجي لموجة ما بالحرف الاتيني ( لمدا ) الطور أي نقطتين في الموجة بينهما مسافة تساوي طولا موجيا واحد او مضاعفات صحيحة له يكونان في الطور نفسه ويعد جسيمان في وسط ما في الطور نفسه اذا كان لهما الازاحة نفسها عن موضوع الاتزان ولهما السرعة نفسها ايضا الزمن الدوري الزمن الذي يحتاج إليه الجسم المتذبذب حتى يكمل دورة كاملة
21. اما تردد الموجة F فهو عدد الاهتزازات الكاملة اللتي يتمها الجسم المهتز في الثانية الواحدة ويقاس التردد بوحدة هرتز تردد الموجة F=I/T تردد الموجه يساوي مقلوب زمنها الدوري
22. طول الموجة الطول الموجي للموحة يساوي سرعتها مقسومة على ترددها يمكن تمثيل الموجات بواسطة خطوط منحنية قمم وقيعان
23. الموجات عند الحواجز سرعة الموجة الميكانيكية تعتمد فقط على خصائص الوسط اللذي تمر خلاله ولاتعتمد على سعة الموجة او ترددها الموجة الساقطة تصطدم بالحد الفاصل بين النابضين
24. ينعكس جزء من طاقة النبضة الموجة الساقطة إلى الخلف في اتجاة النابض السميك على شكل موجة مرتدة تسمى الموجة المنعكسة تنعكس الطاقة المنقولة عن الحائط الى الخلف . حيث تنعكس الموجة عن الحائط بدلا من مرورها خلاله ويكون اتساع النبضة المرتدة مساويا تقريبا اتساع النبضة الساقطة لذا تنعكس معظم طاقة الموجة الى الخلف والقليل منها ينتقل الى الحائط ولكن يمكن اهماله . ولا حظ ايضا ان النبضة انقلبت الى اسفل اما لو كان متصلا بحلقة حرة الحركة حول القضيب تنعكس في نفس الاتجاه
25. مبدأ التراكب على ان الازاحة الحادثة في الوسط والناتجة عن موجة أو اكثر تساوي المجموع الجبري للإزاحات الناتجة عن كل موجة على حده . يسمى الاثر الناتج عن تراكب موجتين او اكثر تداخل تداخل الموجات تداخل هدام تداخل بناء
26. تداخل الهدام تلتقي نبضتان لهما السعة نفسها ولكن في اتجاهين متعاكسين أي قمه من الموحة الاولى مع قاع الموجة الثانية تقل إزاحة الوسط . وينتج التداخل الهدام عن تراكب موجات لها اتساعات متساوية في اتجاهات متعاكسة أي قمم مع قيعان ينتج التداخل البناء عندما تكون ازاحات الموجات في الاتجاه نفسه وتكون نتيجة الموجة لها سعة اكبر من سعة أي من الموجات كل على حدة تداخل بناء تسمى هذه النبضة الناتجة البطن وتكون ازاحتها هي الاكبر
27. الموجات الموقوفة المستقرة ماذا تفعل لو أردت زيادة اتساع الموجة اللتي ولدتها؟ يكون الزمن الدوري لاهتزازها مساويا للزمن اللذي يحتاج الية الموجة حتى تكمل دورة كامله الاهتزازة ذات الاتساع الكبير مثالا على الرنين الميكانيكي أي ان الموجة الموقوفة هي تداخل موجتين تتحركان في اتجاهين متعاكسين واذا ضاعفت تردد الاهتزازه تتولد عقده جديده وبطن جديد
28. تمثيل الموجات في بعدين مقدمة الموجة هي الخط اللذي يمثل قمة الموجة في بعدين الموجات تتحرك في اتجاه متعامد مع مقدمات هذه الموجات ويمثل هذا الاتجاه بشعاع على شكل خيط يصنع زاوية قائمة مع قمة الموجة
29. انعكاس الموجات في بعدين يستعمل حوض الموجات لبيان خائص الموجات المنتشرة في بعدين . ويتكون من طبقة ماء - والواح اهتزاز تولد نبضات موجيه مصباح العمود المقام تسمى االزاوية المحصورة بين الشعاع المنعكس والعمود المقام زاوية الانعكاس وينص قانون الانعكاس على ان زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس
30. انكسار الموجات في بعدين استخدام حوض الموجات كذلك لتمثيل سلوك الموجات عندما تنتقل من وسط الى اخر وبانتقال الموجه بين وسطين تقل سرعتها ويتغير اتجاها ولكن ترددها لن يتغير لان المحور لم يتغير ويعرف هذا التغير في اتجاه الموجات عند الحد الفاصل بين وسطين مختلفين بالانكسار العبقريات
