شرح درس الحركة الاهتزازية للصف الثاني الإعدادي
يستعرض «شبابيك» شرح درس الحركة الاهتزازية للصف الثاني الإعدادي والمقرر ضمن منهج مادة العلوم، متضمنا أسئلة وتدريبات محلولة.
مفهوم الحركة الاهتزازية
لنقوم بتجربة بسيطة لنتعرف على مفهوم الحركة الاهتزازية والتي لا نحتاج فيها سوى قلم وهيط طوله 30 سنتيمتر وعملة معدنية، ونقوم بصنع بندول بسيط بربط طرف الخيط في منتصف القلم ثم نعلق العملة العدنية بالأسفل ونحرك العملة المعدنية من اليمين إلى اليسار ونتركها تتأرجح بحرية تامة.
نلاحظ أن العملة تتحرك من اليمين إلى اليسار إذا فالبندول هو الجسم المهتز الذي يتحرك ذهابا وإيابا على جانبي موضع سكونه، كما أن إزاحة البندول حول موضع سكونه تكون متساوية في كل حركة اهتزاز، وسرعة الجسم المهتز تكون أكبر ما يمكن أثناء مروره بموضع السكون وتقل تدريجيا بالابتعاد عنه.
ونستنتج من هذا أن الحركة الاهتزازية هي الحركة الدورية التي يحدثها الجسم المهتز على جانبي موضع سكونه بحيث تتكرر حركته على فترات زمنية متساوية تعرف باسم الحركة الاهتزازية.
أنواع الحركة الاهتزازية
يمكن تقسيم الحركة إلى نوعين «الحركة الانتقالية، والحركة الدورية».
الحركة الدورية: هي الحركة التي تتكرر بانتظام على فترات زمنية متساوية.
الحركة الانتقالية: هي الحركة التي يتغير فيها موضع الجسم بالنسبة لنقطة ثابتة من موضع ابتدائي إلى موضع نهائية.
أمثلة الحركة الدورية: الحركة الموجية حيث تتكرر الحركة في فترات زمنية متساوية مثل قطرات المياه في وعاء به ماء، والحركة الاهتزازية مثل البندول، والحركة الدائرية في المروحة.
أمثلة الحركة الانتقالية: حركة القطار وحركة السيارة.
تدريب على أمثلة الحركة الاهتزازية
حركة الأرجوحة: تتأرجح حول نقطة ثابتة للأمام وللخلف.
حركة الشوكة الرنانة: الشوكة الرنانة تهتز حول موضع سكونها يمينا ويسارا.
حركة الذرات: تتحرك الذرات في اتجاهات متقابلة حول موضع سكونها بسبب اكتسابها الطاقة.
حركة الزنبرك: يهتز الزنبرك لأعلى ولأسفل من حركات تمدد وانكماش.
حركة الأوتار المشدودة: الأوتار المشدودة تهتز حول موضع سكونها.
مقارنة بين الحركة الاهتزازية والحركة الموجية
أولا التعريف، الحركة الاهتزازية: هي الحركة الدورية التي يحدثها الجسم المهتز على جانبي موضع سكونه، أما الحركة الموجية هي الحركة الناشئة عن اهتزاز دقائق الوسط في لحظة ما واتجاه معين.
ثانيا: السعة: سعة الاهتزاز: أقصى إزاحة يحدثها الجسم المهتز بعيدا عن موضع سكونه، أما سعة الموجة: أقصى إزاحة تصل غليها جزيئات الوسط المادي بعيدا عن مواضع سكونها.
ثالثا: السرعة، سرعة الجسم في الحركة الاهتزازية: سعرة الجسم المهتز تكون أعلى ما يكون عند مروره بموضع السكون وتقل بالتدريج كلما ابتعد الجسم عن موضع السكون، أما سرعة الموجة فهي المسافة التي تقطعها الموجة في الثانية الواحدة، وهي ثابتة في الوسط الواحد وتختلف من وسط لآخر.
رابعا: التردد: تردد الحركة الاهتزازية هو عدد الاهتزازات الكاملة التي يحدثها الجسم في الثانية الواحدة، وتردد الموجة هو عدد الموجات الكاملة في الثانية الواحدة.
خامسا: الزمن الدوري، في الحركة الاهتزازية هو الزمن اللازم لعمل اهتزازة كاملة، وفي الحركة الموجية هو الزمن اللازم لعمل موجة كاملة.
أسئلة وتدريبات على الحركة الاهتزازية
يوجد نوعان من الحركة الدورية وهما............ و............. الإجابة: الحركة الاهتزازية والحركة الموجية.
تردد الجسم المهتز يساوي ..................... الزمن الدوري له. الإجابة: مقلوب.
أقصى إزاحة يصنعها الجسم المهتز بعيدا عن جانبي موضع سكونه............ الإجابة: سعة الاهتزازة.
يعتبر............ حركة اهتزازية (الشوكة الرنانة – البندول – جزيئات المادة – جميع ما سبق)
حركة القشرة الأرضية في أثناء حدوث زلزال تمثل حركة اهتزازية (صح - خطأ)
الزمن الدوري هو الزمن اللازم لعمل اهتزازة كاملة (صح - خطأ)
وحدة قياس سعة الاهتزازة هي .................. الإجابة: المتر.
الحركة التي يحدثها الجسم المهتز عندما يمر بنقطة ما في مسار حركته مرتين متتاليتين في اتجاه واحد............. الإجابة: الاهتزازة الكاملة.
علل: حركة الأرجوحة تعتبر حركة دورية اهتزازية
الإجابة: لأنها تتكرر بانتظام للأمام والخلف على فترات زمنية متساوية على جانبى موضع سكونها.
