15.4
ضع في اعتبارك كتلة من الكتلة m متصلة بنابض بقوة ثابتة k على سطح عديم الاحتكاك عند التوازن.
عندما يتم إزاحة الكتلة ، فإن العمل الذي تقوم به قوة الزنبرك على طول الإزاحة من موضعها الأولي إلى النهائي يساوي كمية الطاقة الكامنة المخزنة في الزنبرك بالنسبة لإزاحتها. وهذا ما يسمى الطاقة الكامنة المرنة.
عند تحريرها ، تخضع الكتلة لحركة توافقية بسيطة. تسمى الطاقة المطلوبة لحركتها ذهابا وإيابا الطاقة الحركية الانتقالية ، وتتناسب طرديا مع مربع سرعتها وكتلتها.
أثناء التذبذبات ، تتبادل كلتا الطاقات باستمرار ويتم تمثيلهما بأشكال موجية جيبية. تكون الطاقة الكامنة المرنة في الحد الأقصى للإزاحة ، بينما تكون الطاقة الحركية الانتقالية في الحد الأقصى في وضع التوازن.
في المواضع الأخرى ، تحتوي الكتلة على قيم طاقة حركية وكامنة مختلفة ، ومجموعها يساوي الطاقة الكلية للنظام.
لذلك ، تظل الطاقة الكلية في النظام ثابتة ومحفوظة ، حيث تتأرجح بين الطاقة الحركية الانتقالية والطاقة الكامنة المرنة.
لتحديد طاقة المذبذب التوافقي البسيط، فكر في جميع أشكال الطاقة التي يمكن أن يمتلكها أثناء حركته التوافقية البسيطة. وفقًا لقانون هوك، فإن الطاقة المخزنة…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.