تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
الحركة التوافقية البسيطة
المؤلف: فريدريك بوش ، دافيد جيرد
المصدر: اساسيات الفيزياء
الجزء والصفحة: ص 505
12-7-2016
14608
الحركة التوافقية البسيطة
هناك أنواع كثير من الحكرة الدورية ,ما حركة الكتلة المعلقة في زنبرك إلا أحد أنواع هذه الحركة. ومع أن وصف حركة الكتل المعلقة في زنبرك بسيط بشكل خاص إلا أن هناك أمثلة أخرى كثيرة , كالبندولات مثلا , ينطبق عليها نفس هذا الوصف للحركة الدورية. والسمة الأساسية لهذه الأنظمة الدورية البسيطة فهي انه إذا أزيح النظام عن موضع الاتزان فإن قوة الاستعادة الناشئة تتناسب خطيا مع مقدار الإزاحة.
أن قانون هوك الذي يحكم الحركة في حالة نظام الكتلة والزنبرك يكتب على الصورة:
F= - k x
حيث k ثابت الزنبرك.
وتعميم هذا التعبير نحصل على الصورة الأساسية لقانون القومة:
(1) (الإزاحة عن موضع الاتزان ) (ثابت) - = قوة الاستعادة
وعندما تكون قوة الاستعادة هي القوة المؤثرة الوحيدة سنجد أن علجة الكتلة المهتزة تأخذ الصورة:
(2)
وتسمى حركة أي نظام تحت تأثير القوة المعطاة بالمعادلة (1) بالحركة التوافقية البسيطة (SHM) .
الحركة التوافقية البسيطة هي الحركة الناشئة نتيجة لاستجابة النظام لقوة استعادة تتناسب خطيا مع مقدرا إزاحة النظام مع موضع الاتزان.
وبتحليل قوة الاستعادة في أي موقف معين يمكننا إيجاد ثابت التناسب في المعادلتين (1) و (2) ، والذي يسمى ثابت القوة للنظام المعني . وهكذا فإن ثابت القوة يلعب في هذه الحركة نفس الدور الذي يلعبه ثابت الزنبرك k في حركة النظام المكون من الكتلة والزنبرك تماما. وإذا ما تمكنا من إثبات أن قوة الاستعادة تتناسب طرديا مع إزاحة النظام عن موضع الاتزان , وفي عكس اتجاهه لن يكون من الضروري اشتقاق معادلات الحركة مرة أخرى ، بل يمكننا تطبيقها مباشرة.