افتح القائمة الرئيسية

تذبذب (فيزياء)

Simple harmonic oscillator.gif

التذبذب أو التواتر هو تغير متكرر لقياس ما حول قيمة مركزية محددة تسمى نقطة التوازن أو حول حالتين أو أكثر.[1][2][3] يُسمى التذبذب المكيانيكي اهتزازاً. من الأمثلة على التذبذب حركة البندول الذي يتأرجح بين اليمين واليسار حول نقطة وسطية هي نقطة الاتزان، وايضاً الشكل الموجي للتيار المتناوب .

ولا ينحصر التذبذب في الأنظمة الفيزيائية فقط ، بل نجده أيضا في دورات حيوية مثل دورة النباتات عبر فصول السنة أو في المجتمع الإنساني.

تذبذب توافقيعدل

  
تغير الإزاحة   مع الزمن .

ندرس هنا بغرض التوضيح الذبذبة التوافقية نظرا لأهميتها :

ويبين الرسم البياني ذبذبة توافقية ذات إزاحة

  للمطال   والدورة  .

وتعطي القيمة   مقدار الإزاحة عند الزمن   ، ويعطي المطال القيمة العظمى للإزاحة . والدورة T هي الزمن الذي يتم فيه البندول ذبذبة كاملة ويصل بعدها إلى نفس نقطة البداية.

يسمى معكوس زمن الدورة f التردد.

أي أن:

 .

كما يوجد رمز آخر للتردد   ويقاس بوحدة بالهرتز .

الذبذبة التوافقية والنظام الخطيعدل

وتوصف الحركة المذبذبة بأنها ذبذبة توافقية إذا كانت القوة المتحكمة في النظام متناسبة تناسبا طرديا مع الإزاحة . وتسمى هذه الحالة أيضا في الرياضيات بالنظام الخطي ، حيث تتغير القوة خطيا مع الإزاحة . أي إذا تضاعفت القوة تضاعفت الإزاحة وهكذا.

ويمكن وصف تلك الحركة التوافقية بالمعادلة :

 

حيث:

   = المطال
   = الطور عند الزمن = 0.

حيث يسمى:

 

الطور الكلي ، كما يسمى :

f أو   التردد .

ويسمي حاصل ضرب التردد في   ,

التردد الزاوي =   . f

للحركة. وبإدخال تعبير التردد الزاوي يمكن اختصار المعادلات :

 

فإذا فاضلنا المعادلة بالنسبة للزمن نحصل على:

 

حيث:

  = سرعة الجسم المتذبذب .

وبإجراء التفاضل مرة ثانية :

 

حيث:

  = عجلة الجسم المتذبذب.

اقرأ أيضاعدل

مراجععدل

  1. ^ "معلومات عن تذبذب (فيزياء) على موقع thes.bncf.firenze.sbn.it". thes.bncf.firenze.sbn.it. 
  2. ^ "معلومات عن تذبذب (فيزياء) على موقع britannica.com". britannica.com. مؤرشف من الأصل في 31 مارس 2019. 
  3. ^ "معلومات عن تذبذب (فيزياء) على موقع psh.techlib.cz". psh.techlib.cz. 
 
هذه بذرة مقالة عن الفيزياء بحاجة للتوسيع. شارك في تحريرها.