الحركة التوافقية البسيطة

الاهتزازات و الأمواج                                                                          

     مجال المحتوى الفرعي:  الحركة التوافقية البسيطة

الهدف التعليمي        مستوى الهدف         البنود الاختبارية

يوضح المقصود بالحركة التوافقية البسيطة        فهم     •        ما المقصود بمفهوم الحركة التوافقية البسيطة؟

•        الحركة التي يتناسب فيها تسارع الكتلة طرديا مع مقدار الإزاحة و يعاكسها في الاتجاه هي الحركة:

أ) الانتقالية.   ب) الاندفاعية.         جـ) التوافقية البسيطة.        د) التناقصية.

 يثبت أن حركة كتلة مربوطة بنابض تمثل حركة توافقية بسيطة.         تقويم  •        ربط جسم كتلته ك بنابض على مستوى أفقي أملس ، وجذب الجسم مسافة س متر ، أثبت أن:

تسارع الجسم يتناسب طرديا مع الإزاحة ويعاكسها في الاتجاه.

يصف حركة البندول البسيط كحركة توافقية بسيطة.       فهم     •        أكمل ما يلي:

- عند موضع الاستقرار تكون محصلة القوى المؤثرة على كرة بندول بسيط تساوى - - - -

- النظام المهتز بحركة توافقية بسيطة تكون الطاقة الكلية عند أي موقع من الحركة الاهتزازية............

- عندما تمر كرة البندول البسيط بموضع الاستقرار تكون طاقة الوضع تساوى ------بينما طاقة الحركة........

- طاقة وضع البندول عند ----- تساوى طاقة حركته عند           -- --

- بندول بسيط تستغرق أقصى إزاحة تصنعها كرته فترة زمنية تساوى 0.001 ثانية تردد هذا البندول بالهيرتز يساوى ...................

•        اختر الإجابة الصحيحة:

•        قوة الإرجاع في حركة البندول البسيط هي:

أ) و جا θ.     ب) و جتا θ.  جـ) ك جا θ.   د) ك جـ.

يستنتج أن حركة البندول البسيط حركة توافقية بسيطة.  تحليل  •        اختر الإجابة الصحيحة فيما يلي:

- عندما تمر كرة البندول البسيط أسفل نقطة التعليق يكون كل ما يلي صحيح ماعدا:

أ) السرعة منعدمة.   ب) القوة منعدمة.     جـ) العجلة منعدمة.   د) طاقة الوضع منعدمة.

•        بندول بسيط طول خيطه 1متر وزمنه الدوري 2 ثانية لكي يبقى زمنه الدوري ثابتا على سطح القمر يجب أن:

أ) يزداد طول خيطه 6 مرات.         ب) يقل طول خيطه إلى سدس طوله.

جـ) يبقى طول خيطه ثابتا.   د) يزداد طول خيطه 4 مرات.

•        بندول بسيط يهتز تبعا للمعادلة ص=2 جا 8 ز. التردد بالهيرتز يساوى:

أ) 5 هيرتز.   ب) 8 هرتز.   جـ) 0,2 هرتز.         د) 1,273 هرتز.

•        أثبت أن حركة كتلة البندول البسيط هي حركة توافقية بسيطة.

يذكر شروط الحركة التوافقية البسيطة.     تذكر   •        أكمل ما يلي:

- في الحركة التوافقية البسيطة يكون اتجاه التسارع عكس اتجاه -----

يثبت أن الحركة الدائرية هي حركة توافقية بسيطة.       تقويم  •        جسم يتحرك في دائرة أثبت أن:

أ) مركبة الحركة على محور السينات تمثل حركة توافقية بسيطة.

 ب) مركبة الحركة على محور الصادات تمثل حركة توافقية بسيطة.                                 

يجد العلاقة بين السرعة الخطية والسرعة الزاوية.        تطبيق •        اختر الإجابة الصحيحة فيما يلي:

- السرعة الزاوية تحسب من العلاقة:

أ) ع نق        ب)     جـ)     د) نق w

يجد العلاقة بين التسارع المركزي والسرعة الزاوية.      تطبيق •        أثبت أن (ت م) = نق  2 لجسم يتحرك في دائرة بسرعة منتظمة.

يحل مسائل متنوعة على الحركة التوافقية البسيطة.       تطبيق •        أكمل ما يلي:

جسم كتلته (1) كيلوجرام يتذبذب إلى أعلى وإلى أسفل في خط مستقيم طوله (2 ( سنتيمتر في حركة توافقية بسيطة سعة الاهتزازة تساوى -----

•        اختر الإجابة الصحيحة فيما يلي:

- سحب نابض إزاحة مقدارها س مربوط به جسم كتلته ك على سطح أفقي أملس ثم ترك ليتحرك حركة توافقية بسيطة فإن المسافة التي يقطعها الجسم في دورة كاملة تساوي:

أ) س/ 2       ب) س جـ) 2 س      د) 4س

- إذا كان تسارع الجاذبية على كوكب يعادل 4 أمثال جاذبية الأرض ، وأردنا أن يهتز البندول البسيط  بنفس الزمن الدوري على الأرض  فإن طول خيطه يساوي:

أ)4 ل  ب) 2 ل         جـ) 0,5 ل     د) 0,25 ل

- بندول طول خيطه 2 م مربوط به كتلة يهتز في مكان على مستوى سطح البحر فإذا اهتز فوق سطح جبل فإن زمنه الدوري:

أ) يزداد         ب) يقل         جـ) لا يتأثر    د) يصبح صفرا

- كتلة مقدارها (0.3) كيلوجرام معلقة بنابض ثابت النابض له 7.5 نيوتن /متر بحيث تتحرك الكتلة حركة توافقية بسيطة وتتغير إزاحتها حسب المعادلة التالية ص(ز) = 7 جا (π ز+ π/6 ) متر أوجد ما يلي:

أ) السرعة الزاوية                ب ) موضع الجسم  عند ز= 1 ث              جـ)الزمن الدوري

د) زاوية ثابت الطور عند ز= 0 ث

- نابض ثابت مرونته (4) نيوتن / متر مثبت في السقف علقت في طرفه الحر كتلة مقدارها 0.25 كيلوغرام وجذبت إلى أسفل مسافة قدرها 6 سنتيمتر ثم تركت حرة لتهتز إلى أعلى والى أسفل فى حركة توافقية بسيطة أوجد ما يلي:

أ) الزمن الدوري.     ب) التردد.     جـ) السرعة الزاوية. د) سعة الاهتزازة.

يعرف السرعة الزاوية.       تذكر   •        ما المقصود بمفهوم السرعة الزاوية؟

يستنتج العوامل التي يعتمد عليها الزمن الدوري للحركة التوافقية البسيطة في كل من (النابض ، البندول ، الحركة الدائرية).     تحليل  •        اختر الإجابة الصحيحة:

- كتلة ك تهتز تحت تأثير نابض ثابت المرونة له أ عندما تزداد الكتلة إلى الضعف فان الزمن الدوري:

أ) يزداد والتردد يزداد         ب) يقل والتردد يزداد          جـ) ثابت والتردد ثابت        د) يزداد والتردد ينقص

- كتلة ك تهتز تحت تأثير نابض ثابت المرونة له أ عند استبدال النابض بأخر ثابت المرونة له 2 أ فان الزمن الدوري:

أ) يزداد والتردد يزداد.        ب) يقل والتردد يزداد.         جـ) ثابت والتردد ثابت.       د) يزداد والتردد ينقص

- يتوقف الزمن الدوري للبندول البسيط على:

أ) وزن الجسم المعلق وطول الخيط.          ب) وزن الجسم المعلق وعجلة الجاذبية الأرضية.

جـ) طول البندول وقيمة عجلة الجاذبية الأرضية.  د) وزن الجسم وطول البندول وعجلة الجاذبية الأرضية.

- بندول بسيط زمنه الدوري ز إذا زادت كتلة كرته إلى الضعف فان الزمن الدوري له يساوي:

أ) ز/2 ب) ز. جـ) 2 ز .      د) 4 ز.