النواس المرن
39 Questions
4 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

ما هو تعريف النواس المرن?

نابض مرن شاقولي مهمل الكتلة حلقاته متباعدة ثابت

ما هي العلاقة التي تعبر عن القوى المؤثرة على النابض?

F = kx

ما هي حالة السكون في النواس المرن؟

يستطيل النابض مسافة x0 بعد تعليق الجسم.

كيف تتحرك الأجسام الصلبة المعلقة بالنابض في النواس المرن؟

<p>حركة اهتزازية.</p> Signup and view all the answers

ما هو الشكل العام لمطالة النواس المرن؟

<p>x(t) = Xmax cos(ω0 t + φ)</p> Signup and view all the answers

ما هي سعة الحركة في النواس المرن؟

<p>Xmax</p> Signup and view all the answers

حركة النواس المرن دائمًا تتناسب مع الكتلة.

<p>True</p> Signup and view all the answers

ما هو الطور الابتدائي للحركة في اللحظة t=0؟

<p>φ = 0 rad</p> Signup and view all the answers

طابق بين المتغيرات ومصطلحاتها:

<p>k = ثابت النابض m = كتلة الجسم ω0 = تردد الحركة Xmax = أقصى استطالة للنابض</p> Signup and view all the answers

ما هو تأثير القوة المؤثرة على النابض؟

<p>تسبب له الاستطالة.</p> Signup and view all the answers

ما هو ثابت نابض الكتلة 𝑚؟

<p>16 N.m−1</p> Signup and view all the answers

ما هي الزمن الدوري للحركة؟

<p>0.8 s</p> Signup and view all the answers

قوة الإرجاع تتسبب في الاستطالة 𝑥0.

<p>True</p> Signup and view all the answers

ما هو الحد الأقصى للازاحة 𝑋𝑚𝑎𝑥؟

<p>0.1 m</p> Signup and view all the answers

احسب شدة القوة الإرجاعية عندما تكون الكرة في نقطة المطال.

<p>62.5 N</p> Signup and view all the answers

التسارع في الموضع 𝑚 هو ______.

<p>−6.25 m.s−2</p> Signup and view all the answers

ما هي قيمة السرعة العظمى (طويلة)؟

<p>0.3𝜋 m.s−1</p> Signup and view all the answers

ما هو المعادلة التي تربط بين 𝑊 و 𝐹𝑆0؟

<p>𝐹𝑆0 = 𝑘𝑥0</p> Signup and view all the answers

احسب كتلة الكرة.

<p>0.12 m</p> Signup and view all the answers

ما هو قانون الحركة للنابض المرن الموضح في الفقرة الأولى؟

<p>𝑥̅ = 𝑋𝑚𝑎𝑥 cos(𝜔0 𝑡 + 𝜑̅)</p> Signup and view all the answers

ما هو ثابت صلابة النابض المار في الفقرة الثانية؟

<p>k = 10 N.m−1</p> Signup and view all the answers

إذا كانت الكتلة m = 1 kg، فما هو التسارع a عند أدنى نقطة من الاهتزاز؟

<p>𝑎 = 𝐹 ∑ / 𝑚</p> Signup and view all the answers

ما هي العلاقة بين الطاقة الحركية للجسم ومقدار السعة Xmax؟

<p>تكون الطاقة الحركية متناسبة مع السعة.</p> Signup and view all the answers

ما هي الفترة الزمنية لتذبذب النابض؟

<p>T = 2π/ω0</p> Signup and view all the answers

ما هو نوع الحركة للجسم بعد انفصاله عن النابض؟

<p>حركة تذبذبية.</p> Signup and view all the answers

ما هي العلاقة بين تردد نوّاس الفتل وطول سلك الفتل؟

<p>ينقص التردد بزيادة طول سلك الفتل</p> Signup and view all the answers

حركة النواس تتعلق بالسعة الزاوية.

<p>True</p> Signup and view all the answers

ما هي الطاقة الكامنة للمطاط في حالة الأمواج؟

<p>𝐸𝑃 = 𝑘𝜃^2</p> Signup and view all the answers

وازن بين أنواع الحركة وقوانينها:

<p>النواس المرن = حركة جيبية انسحابية النواس الفتلي = حركة جيبية دورانية</p> Signup and view all the answers

قانون الطاقة الحركية هو 𝐸𝑘 = ___ .

<p>𝐼∆𝜔^2</p> Signup and view all the answers

ما هو الشكل النموذجي لحركة النواس الفتلي؟

<p>حركة جيبية دورانية</p> Signup and view all the answers

ما هو مفهوم معلومة الدور في النواس؟

<p>كل ما سبق</p> Signup and view all the answers

الطاقة الكامنة المرونية للنابض هي:

<p>𝐸𝑃 = 𝑘𝑥^2</p> Signup and view all the answers

ما هو التسارع عند مرور الجسم في مركز الاهتزاز؟

<p>معدوم</p> Signup and view all the answers

الطاقة الحركية للجسم تكون معدومة عند الموضعين الطرفيين.

<p>True</p> Signup and view all the answers

التسارع أعظمي (طويلة) يكون عند:

<p>المرور في الموضع الطرفي</p> Signup and view all the answers

ما هو الشكل الذي تمثل به الطاقة الكامنة المرونية؟

<p>قطع مكافئ</p> Signup and view all the answers

حدد موضع الجسم وجهة حركته في لحظة بدء الزمن.

<p>عند الموضع الأقصى السالب</p> Signup and view all the answers

طابق بين العوامل التالية:

<p>سعة الحركة (Xmax) = طول الشعاع النبض (ω0) = السرعة الزاوية الثابتة تتابع الحركة = تردد الحركة التوافقية البسيطة الطاقة الحركية = تعتمد على السرعة</p> Signup and view all the answers

Study Notes

النواس المرن

  • النواس المرن هو نظام يتكون من نابض مرن متصل بجسم صلب يؤدي حركة اهتزازية حول نقطة ثابتة.
  • ثابت النابض (K) هو مقدار القوة المطلوبة لاستطالة النابض بمقدار معين.
  • عند تعليق الجسم، يستطيل النابض بقدر يساوي الاستطالة السكونية (x0)، مما يجعل مركز العطالة ساكناً عند مركز الاهتزاز.
  • توازن القوى في حالة السكون هو حالة استقرار حيث القوة الناتجة عن وزن الجسم تعادل قوة الشد من النابض.

حركة النواس المرن

  • تكتسب الحركة الاهتزازية خصائص معينة بناءً على توازن القوى المؤثرة، وتمثل قوة الإرجاع بالعلاقة F = -KX.
  • حركة الجسم تكون جيبية توافقية بسيطة، حيث تتناسب سرعة الجسم مع مقدار الشد في النابض.
  • الدور الخاص للنواس المرن يتناسب مع الجذر التربيعي لنسبة الثابت النابض (K) إلى كتلة الجسم (m).

المعادلات الأساسية

  • يتم وصف الحركة والمعلمات الأساسية عن النواس بالمعادلات التفاضلية.
  • الطور الابتدائي للحركة في الزمن (t=0) يقاس بالـ rad ويعبر عن مقدار ثابت.
  • السرعة (v) هي المشتق الأول لتابع المطال (x)، مما يعني أن السرعة تكون صفراً عند أقصى الفترات (الموضعين الطرفيين).

التغيرات ومعادلات الحركة

  • تابع المطال يُعبر عنه كـ x(t) = Xmax * cos(ω0t + φ)، حيث Xmax هو أقصى مطالع ومقدار ثابت.
  • التسارع (a) في الحركة يتم حسابه عن طريق اشتقاق تابع السرعة، وتعبر المعادلة عن تسارع الجسم كدالة للزمن.

عناصر التأثير

  • يتأثر النواس بجاذبية الأرض وقوة الشد من النابض، مما يؤدي إلى حركة اهتزازية مستمرة.
  • في حالة الحركة، يكون مركز العطالة يستطيع الانتقال بفرق مسافة يساوي الاستطالة السكونية.

مفهوم الطاقة

  • في النواس المرن، تتبادل الطاقة بين الطاقة الكامنة في النابض والطاقة الحركية للجسم خلال دورات الحركة.

تطبيقات النواس المرن

  • يتم استخدام النواس في مجموعة متنوعة من التطبيقات العملية في الهندسة والفيزياء، مثل أنظمة التعليق و أدوات القياس الزمنية.

نتائج

  • حركة النواس المرن تمثل نموذجاً قيماً لدراسة الحركات الموجية والاهتزازية، وتظهر الطبيعة التوافقية للحركات في أنظمة مرنة.### الحركة التوافقية البسيطة
  • التعريف: حركة دورية منتظمة للجسم حول موضع توازنه، تتميز بالتغيرات في الطاقة الحركية والطاقة الكامنة.
  • المعادلات الأساسية:
    • الطاقة الكامنة المرونية ( E_P = \frac{1}{2} k x^2 )
    • الطاقة الحركية ( E_k = \frac{1}{2} m v^2 )
    • الطاقة الميكانيكية الكلية ( E_{tot} = E_P + E_k )
  • خصائص الحركة:
    • المطال الأقصى ( X_{max} ) هو السعة للحركة.
    • عند الموضعين الطرفيين، تكون الطاقة الحركية معدومة والطاقة الكامنة عظمى.
    • في وسط الإزاحة (عند ( x = 0 ))، تكون الطاقة الحركية عظمى والطاقة الكامنة معدومة.

التسارع والارتباطات الزمنية

  • التسارع في الحركة التوافقية يمكن التعبير عنه بمعادلة:
    • ( a = -\omega_0^2 x )
  • تكون قيمة التسارع أعظمية عند المواضع الطرفية.
  • عند حساب التسارع في زمن معين، يمكن استخدام المعادلة:
    • ( a = -\omega_0^2 X_{max} \cos(\omega_0 t) )

معادلات الحركة

  • المعادلة الأساسية للحركة:
    • ( x(t) = X_{max} \cos(\omega_0 t + \phi) )
  • السرعة ( v(t) ) يمكن اشتقاقها لتعبر عن التغيرات الزمنية:
    • ( v(t) = -\omega_0 X_{max} \sin(\omega_0 t + \phi) )

التحليل الزمني

  • دورة الحركة: الوقت المستغرق لإكمال دورة كاملة يعبر عنه بـ ( T_0 ) ويرتبط بالتردد ( f ).
  • يتم التعبير عن الثابت ( \omega_0 ) بالدورة في الثانية، معادلته:
    • ( \omega_0 = \frac{2\pi}{T_0} )

تطبيقات عملية

  • مثال على نواسا مرن:
    • إذا كان معطى ( x(t) ) كنواسا مرن، يمكن حساب موضحاته مثل السعة، النبض، والزمن.
  • الرسم البياني:
    • يتم استخدام الرسوم البيانية لتمثيل التغيرات في السرعة أو التسارع عبر الزمن.

الأسئلة التطبيقية

  • يمكن تحديد مواضع الطاقة الحركية والكامنة في الدورة الكاملة، حيث تكون الطاقة الحركية عظمى في الموضع المركزي والطاقة الكامنة عظمى في الطرفين.

الخلاصة

  • الحركة التوافقية البسيطة مفيدة في دراسة الديناميكية الطبيعية للنواسا المرن، وتتمثل بمبادئ أساسية في التغيرات في الطاقة عبر الزمن وأهمية تحديد الثوابت الزمنية المناسبة لتحليل الحركة.### النظام الحركي للنواس المرن
  • النابض المرن: جهاز يعبر عن حركة اهتزازي يعتمد على القوة الارتدادية.
  • ثابت النابض (k): يعبر عن مرونة النابض، ولها قيم مثل k = 10 N/m و k = 20 N/m.
  • كتلة الجسم (m): تعتمد على النابض، تتراوح مثل m1 = 1 كجم و m2 = 0.5 كجم.

الحركة الجيبية

  • الحركة الجيبية: جسم يتذبذب وفق حركة جيبية توافقية بسيطة، يمكن تمثيلها بالتابع الزمني.
  • التابع الزمني للمطال: يُمثّل بالعلاقة ( \bar{x} = X_{\text{max}} \cos(\omega_0 t + \phi) ) حيث ( \omega_0 ) هو التردد الزاوي.

قوانين الحركة

  • علاقة الطاقة: الطاقة الحركية والكامنة في النظام تعبر عن أن ( E_{\text{total}} = E_p + E_k ).
  • علاقة التسارع: يرتبط التسارع بالموقف والعوامل الداخلية للنابض.

تحليل الحركة

  • الشكل البياني: يُظهر تغييرات الطاقة الكامنة المرونية بتغير الموضع.
  • قوة الشد في النابض: تخضع للجاذبية وتوازن القوى.

الطاقة الكامنة والحركية

  • الطاقة الكامنة: تعبر عنها بالعلاقة ( E_p = \frac{1}{2} k x^2 ) حيث ( x ) هو الاستطالة.
  • الطاقة الحركية: تعبر عن حركة الجسم من خلال علاقات القوة المتغيرة.

المعادلات الرياضية

  • معادلة الحركة: ( \ddot{x} + \frac{k}{m} x = 0 )، معادلة تفاضلية تدل على الحركة .
  • المعادلة التفاضلية: تعبر عن الحركة الجيبية التي تؤديها الأجسام المهملة.

المسائل التطبيقية

  • مسائل قيادة: تتطلب حساب القيم المختلفة مثل الزمن، السرعة، التسارع، والطاقة عند أماكن معينة.
  • الاهتزازات التوافقية: تشمل الدراسة الموقف الزاوي، الارتفاع، والطاقة عند مواضع معينة.

الخصائص الحركية

  • أقصى سرعة: تحدث حينما يكون الجسم في مركز الاهتزاز.
  • الطاقة الزائدة: يتم الإفراج عنها خلال الحركات العائدة للنابض.

نتائج مهمة

  • تغيرات الطاقة: بزيادة القيمة المطلقة للمطال، تزداد الطاقة الكامنة المرونية وتقل الطاقة الحركية.
  • السقوط الحر: بعد انفصال الجسم في موضع أقصى، يخضع الجسم لقوى الجاذبية فقط.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

النوطة_الشاملة_لفيزياء_البكالوريا PDF

Description

هذا الاختبار يتناول موضوع النواس المرن ومبدأه من حيث الشد والضغط. سيتم استكشاف أسس النواس وكيفية تأثير القوة عليه. يتعلم الطلاب كيفية تحليل الحركة والتوازن في النظم المرنة.

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser