16. Systèmes mécaniques oscillants

2ème Bac scientifique · Physique-Chimie · Chapitre 16المجموعات الميكانيكية المتذبذبة

≈ 6 minMécanique2 exemples4 questions

النواس المرن، النواس الوازن، نواس اللي: الأدوار الخاصة والخمود.

Φملخص الدرس

النواس المرن الأفقي

قوة الإرجاع T = −kx. العلاقة الأساسية: ẍ + (k/m) x = 0. الحل x(t) = Xm cos(2πt/T₀ + φ)، T₀ = 2π√(m/k).

النواس الرأسي: عند التوازن k Δℓ₀ = mg؛ ونفس المعادلة حول موضع التوازن.

نواس اللي

مزدوجة الإرجاع −Cθ: θ̈ + (C/JΔ) θ = 0، T₀ = 2π√(JΔ/C).

النواس الوازن والنواس البسيط

بالنسبة للتذبذبات الصغيرة: θ̈ + (mgd/JΔ) θ = 0، T₀ = 2π√(JΔ/(mgd)).

النواس البسيط (كتلة نقطية في طرف خيط طوله ℓ): T₀ = 2π√(ℓ/g).

الخمود والرنين

مع الاحتكاكات، تكون التذبذبات شبه دورية أو لادورية. وعند إثارته دوريًا، يدخل المتذبذب في رنين عندما يكون تردد المثير قريبًا من تردده الخاص.

✎أمثلة محلولة

مثال 1

m = 200 g و k = 20 N/m. الدور الخاص؟

عرض الحل
T₀ = 2π√(0,2/20) = 2π × 0,1 ≈ 0,63 s.

مثال 2

طول نواس بسيط يدق الثانية (T₀ = 2 s، g = 9,8)؟

عرض الحل
ℓ = g T₀²/(4π²) = 9,8 × 4 / 39,5 ≈ 0,99 m.

?اختبر نفسك

اضغط على الجواب الصحيح.

  1. T₀ لنواس مرن:

    الجواب
    ب) 2π√(m/k) — كلما كانت الكتلة أكبر كان أبطأ.
  2. هل يتعلق دور النواس البسيط بالكتلة؟

    الجواب
    ب) لا — T₀ = 2π√(ℓ/g).
  3. إذا ضُربت k في 4، فإن T₀…

    الجواب
    ب) ÷ 2 — T₀ ∝ 1/√k.
  4. الرنين الميكانيكي: تردد المثير ≈ …

    الجواب
    ب) التردد الخاص — وسع قصوي.

Publications similaires

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *