النواس المرن 9 / حل مسائل الدرس / مسألة نواس مرن / تمارين الدرس / فيزياء / بكالوريا / مصعب الجبوري

في هذا المقطع باذن الله تعالى سنقوم بحل مسائل درس النواس المرن الهزازنة التوافقية البسيطة. مسائل درس النواس المرن. حل مسائل نواس المرن. وسنتعرف على الافكار التي ترد في مسائل النواس المرن.
النواس المرن الهزاز (أو النواس التوافقي البسيط) هو نظام فيزيائي يتألف من كتلة متصلة بنابض، حيث يتذبذب هذا النظام حول نقطة توازنه. فيما يلي شرح لطرق الحساب المختلفة التي طلبتها:
1. إيجاد الدور (T) في النواس المرن الهزاز التوافقي البسيط:
الدور هو الزمن الذي يستغرقه النواس لإكمال دورة واحدة. يمكن حسابه باستخدام العلاقة:
T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}
حيث:
\( T \): الدور (بالثواني).
\( m \): الكتلة المعلقة بالنابض (بالكيلوغرام).
\( k \): ثابت صلابة النابض (نيوتن/متر).
2. حساب نبض الحركة (\(\omega\)) في النواس المرن الهزاز التوافقي البسيط:
النبض هو التردد الزاوي، ويمكن حسابه باستخدام العلاقة:
\[ \omega = \sqrt{\frac{k}{m}} \]
حيث:- omega : النبض (راديان/ثانية).
3. حساب ثابت صلابة النابض (k) في النواس المرن الهزاز التوافقي البسيط:
يمكن حساب ثابت صلابة النابض إذا كان لدينا قيمة الدور أو النبض:
k = \frac{m \cdot \omega^2}{T^2} = \frac{4\pi^2 m}{T^2}
أو باستخدام التردد الزاوي:\[ k = m \cdot \omega^2 \]
4. حساب التواتر (f) في النواس المرن الهزاز التوافقي البسيط:
التواتر هو عدد الدورات في الثانية ويمكن حسابه باستخدام العلاقة:\[ f = \frac{1}{T} = \frac{\omega}{2\pi} \]
5. إيجاد تابع المطال (x(t)) في النواس المرن الهزاز التوافقي البسيط:
تابع المطال يمثل الموضع كدالة في الزمن ويُعطى بالعلاقة:\[ x(t) = A \cos(\omega t + \phi) \]
حيث: - \( A \): سعة الاهتزاز (المطال الأعظمي). - \( \phi \): زاوية الطور الابتدائية.
6. إيجاد تابع السرعة (v(t)) في النواس المرن الهزاز التوافقي البسيط:
تابع السرعة هو مشتقة تابع المطال بالنسبة للزمن: \[ v(t) = -A \omega \sin(\omega t + \phi) \]
7. إيجاد تابع التسارع (a(t)) في النواس المرن الهزاز التوافقي البسيط:
تابع التسارع هو مشتقة تابع السرعة: \[ a(t) = -A \omega^2 \cos(\omega t + \phi) \]
8. إيجاد قوة الإرجاع (F) في النواس المرن:
قوة الإرجاع تعتمد على ثابت صلابة النابض والمطال: \[ F = -k x(t) \]
9. حساب التسارع (a) في النواس المرن:
يمكن أيضاً حساب التسارع باستخدام القوة: \[ a(t) = \frac{F}{m} = -\frac{k}{m} x(t) \]
10. تعيين لحظات المرور في النواس المرن:
لحظات المرور هي الأوقات التي يكون فيها النواس عند نقطة التوازن ( \( x = 0 \) ). هذه اللحظات تحدث عند:
\[ t = \frac{T}{4} + n\frac{T}{2} \] حيث \( n \) عدد صحيح.
11. حساب الطاقة الكلية (E) في النواس المرن:
الطاقة الكلية هي مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة وتظل ثابتة: \[ E = \frac{1}{2} k A^2 \]
12. حساب الطاقة الكامنة (U) في النواس المرن:
الطاقة الكامنة تعتمد على مطال الكتلة: \[ U(t) = \frac{1}{2} k x(t)^2 \]
13. حساب الطاقة الحركية (K) في النواس المرن:
الطاقة الحركية تعتمد على سرعة الكتلة: K(t) = \frac{1}{2} m v(t)^2
كل هذه المعادلات تفترض أن النظام يتصرف كمنظومة توافقيّة بسيطة حيث تتجاهل الاحتكاك وأي قوى أخرى تؤثر على الحركة.
فيزياء بكالوريا المنهاج السوري الحديث.
#النواس_المرن #فيزياء #مصعب_الجبوري #نواس_مرن #النواسات #منهاج_سوريا #افهم_الفيزياء #الفيزياء #المدرسة_السورية #المنهاج_السوري #بكالوريا #الاستاذ_مصعب_الجبوري#بكالوريا_سوريا #منهاج_الفيزياء_للبكاوريا_العلمي #المبدعون