تقديم مجموعات ميكانيكية متذبذبة

1: تعاريف:

المجموعة الميكانيكية المتذبذبة هي مجموعة تنجز حركة دورية ، من ذهاب و إياب ، حول موضع توازنها المستقر

الحركة التذبذبية هي حركة ذهاب و إياب حول موضع معين ، و هي حركة تميز المتذبذبات الميكانيكية .

الحركة الدورية هي حركة تتكرر مماثلة لنفسها في مدد زمنية متساوية

الحركة التذبذبية الحرة هي الحركة التذبذبية التي ينجزها متذبذب ميكانيكي دون أن يكتسب طاقة ما من أي مجموعة خارجية بعد إحداث حركته.

2: المتذبذبات المي ك انيية

النواس الوازن : هو كل مجموعة غير قابلة للتشويه يمكنها إنجاز حركة تذبذبية حول محور ثابت تحت تأثير وزنها، و نمعلم حركتها بالافصول الزاوي θ ، و تتميز المجموعة بعزم قصورها J_Δ

النواس البسيط هو كل نقطة مادية تتأرجح على مسافة من محور أفقي ثابت، يحقق عمليا بتعليق جسم صغير عالي الكثافة بطرف خيط غير قابل للامتداد و ذي كتلة مهملة شُدَّ طرفه الآخر إلى حامل ثابت، و نمعلم حركتها بالافصول الزاوي θ ، و تتميز المجموعة ب طول الخيط l وكتلة الجسم m

النواس المرن

يتكون النواس المرن من جسم صلب مشدود بطرف نابض ذي لفات غير متصلة و كتلته مهملة و طرف ه الآخر مثبت بحامل ثابت، نمعلم الحركة بالافصول الخطي وت تميز المجموعة بصلابة النابض k وكتلة الجسم m

نواس اللي

جهاز يتكون من سلك فلزي ثبت أحد طرفيه إلى حامل مستقر ، و الطرف الآخر إلى قضيب متجانس معلق من مركز قصوره، ونمعلم حركته بالافصول الزاوي θ ، و تتميز المجموعة ب عزم قصور القضيب J_Δ وثابتة لي السلك C

3: مميزات الحركة التذبذبية:

موضع التوازن المستقر

كل متذبذب ميكانيكي ينجز حركته التذبذبية حول موضع توازنه المستقر الذي إذا زحزح عنه يعود إليه ليستقر فيه.

وسع الحركة

وسع الحركة لمتذبذب ميكانيكي حر وغير مخمد هو القيمة القصوى الموجبة التي يأخذها المقدار الذي يعبر عن مدى ابتعاد أو انحراف المتذبذب عن موضع توازنه المستقر.

الدور الخاص

الدور الخاص T₀ لمتذبذب ميكانيكي حر و غير مُخمَد، هو المدة الزمنية التي تفصل مرورين متتاليين للمتذبذب من موضع توازنه المستقر في نفس المنحى . T₀ ب (s) .

4: انظمة خمود الذبذبات الميكانيكية:

بفعل الاحتكاكات المائعة او الصلبة يتناقص وسعها تدريجيا مع الزمن ، إلى أن يتوقف عند موضع توازنه المستقر نسمي هذه الظاهرة " ظاهرة الخمود "

حالة غياب الخمود

النظام الدوري المثالي حيث يبقى وسع الذبذبات ثابت مع الزمن 1

حالة الخمود غير الحاد

النظام شبه دوري حيث يتناقص وسع الذبذبات مع الزمن إلى أن ينعدم 2

حالة الخمود الحاد

النظام تحت الحرج حيث ينجز المتذبذب ذبذبة واحد قبل توقفه.3

النظام الحرج حيث يعود المتذبذب إلى موضع توازنه بعد إزاحته عنه بدون تذبذب 4

النظام فوق الحرج حيث يستغرق المتذبذب وقتا طويلا للوصول إلى موضع توازنه بدون تذبذب. 5