الحركات التذبذبية والموجات الصوتية

الحركات التذبذبية والموجات الصوتية
الحركة التذبذبية والتوافقية البسيطة

1 ـ الحركة التذبذبية Oscillatory Mtion:
الحركة التذبذبية: نمط من أنماط الحركة يتحرك فيها الجسم حول موضع سكونه، بحيث تكرر نفسها عدداً من المرات، في فترات زمنية متساوية.

والذبذبة الكاملة:
الحركة التي يعملها الجسم المتذبذب في الفترة الزمنية بين مروره بنقطة معينة في مسار حركته مرتين متتاليتين.

وتسمى أكبر إزاحة للجسم المهتز من موضع سكونه اتساع الحركة التذبذبية ، كما يسمى الزمن اللازم لإتمام ذبابة كاملة الزمن الدوري. كما يسمى عدد الذبذبات الكاملة التي يتمها الجسم خلال وحدة الزمن بتردد الجسم.

التردد (ت د)= عدد الذبذبات الكاملة التي ينجزها الجسم / الزمن المستغرق في إتمامها ذبذبة/ث أو هيرتز.

الزمن الدوري = الزمن المستغرق في إتمام عدد معين من الذبذبات / عدد الذبذبات المنجزة

2 ـ الحركة التوافقية البسيطة Simple Harmonic Motion:

ومن الأمثلة على الحركة التوافقية البسيطة ما يأتي:

ـ حركة كتلة معلقة بطرف نابض (حركة أفقية أو رأسيّة).
ـ الحركة التذبذبية لفرعي شوكة رنانة.
ـ الحركة التذبذبية لوتر.
ـ الحركة التذبذبية لدقائق الوسط الناقل للموجات الميكانيكية.
ـ الحركة التذبذبية للإلكترونات في سلك يسري فيه تيار كهربائي متناوب.
وبصورة عامة تنشأ الحركة التوافقية البسيطة بفعل قوة تؤثر في الجسم، وتتناسب طردياً مع الإزاحة التي تحدث للجسم عن موضع سكونه، ويكون اتجاه القوة في عكس اتجاه الإزاحة دائماً كما في الشكل، أي أن: ق ر= ث؟س وتسمى هذه القوة بالقوة المعيدة (أو المرجعة) (Restoring force) لأنها تحاول إرجاع النابض لوضعه الأصلي. ومن شأن هذه القوة أن تحرك الجسم (جيئة وذهاباً)، كما هو الحال في الرقّاص (البندول) أو في جسم مربوط بنابض.
الحركة التوافقية البسيطة: الحركة التذبذبية التي تتناسب فيها القوة المعيدة تناسباً طردياً مع الإزاحة الحادثة للجسم المهتز وفي اتجاه معاكس لها.
تاريخ اكتشاف الذرة

انتقال الطاقة بواسطة الموجات الصوتية
انتقال الطاقة بواسطة الموجات الصوتية، ولكي نعرف معاً كيف يمكن أن تكون الموجات الصوتية وسيلة لانتقال الطاقة سنحضر شفرة ونضع أحد طرفيها على منضدة وندع الطرف الآخر حراً في الهواء ولكي تهتز الشفرة تحتاج إلى طاقة فإذا قمنا بالضغط على الطرف الحر وتركه، سينتج عن ذلك اهتزاز لهذا الطرف مما يؤثر على جزيئات الهواء المحيط بالشفرة فيتولد عن ذلك سلسلة من الانضغاطات والتخلخلات والتي تنتشر على شكل موجات طولية في الهواء وهذا يعني أن جزيئات الهواء لا تهتز إلا إذا تلقت طاقة ومن هذا نستنتج أن الطاقة تنتقل من مصدر الاهتزاز للجزيئات بواسطة انتقال الموجات الصوتية.
إذا كانت الموجات الصوتية تنتقل في الجوامد والسوائل والهواء بنفس الطريقة إذا يمكن أن تنتقل الطاقة عبر الجوامد والسوائل بواسطة الموجات الصوتية، وهذا يعني أن الموجات الصوتية تنقل الطاقة إلى آذاننا فنشعر بحاسة السمع مهما كان الوسط الذي انتقلت خلاله.