10 أمثلة على مشاكل الاهتزاز
1. انظر إلى الصورة!
إذا تم تأرجح الكرة، فإن التسلسل الصحيح للاهتزازات هو كما يلي، باستثناء...
أ. ح – غ – ي – ح – غ
ب. غ – ي – غ – ي – ح
ج. غ – ي – ح – غ – ي
د. ي – غ – ح – غ – ي
مناقشة
تُصدر الكرة اهتزازة واحدة عند مغادرتها موضعها الأصلي، ثم تعود إليه. على سبيل المثال، تبدأ الكرة بالتحرك من الموضع i، ثم إلى g، ثم إلى h، ثم تعود إلى g، ثم إلى موضعها الأصلي i، حيث يكون تسلسل حركة الكرة i – g – h – g – i. أو على سبيل المثال، تبدأ الكرة بالتحرك من g، ثم إلى i، ثم تعود إلى g، ثم إلى h، ثم تعود إلى g، حيث يكون تسلسل حركة الكرة g – i – g – h – g.
الإجابة الصحيحة هي د.
٢. انظر إلى الصورة! إحدى الاهتزازات الصحيحة هي حركة...
أ. أ – ب – أ – ج – أ
ب. ج – أ – ب – ج – أ
ج. ب – أ – ب – ج – ب
د. أ – ج – ب – ج – أ
مناقشة
مثال على الاهتزاز هو حركة من النقطة ب إلى النقطة أ إلى النقطة ج ثم العودة إلى النقطة أ ثم العودة إلى النقطة ب (BACAB). أو حركة من النقطة أ إلى النقطة ج ثم العودة إلى النقطة أ ثم العودة إلى النقطة ب ثم العودة إلى النقطة أ (ACABA).
الإجابة الصحيحة هي أ.
3. يُطلق على عدد الاهتزازات التي تحدث كل ثانية اسم...
A. الطول الموجي
ب. الفترة
ج. السعة
د. التكرار
مناقشة
يُطلق على عدد الاهتزازات التي تحدث في الثانية الواحدة اسم التردد.
يُطلق على الوقت اللازم لإكمال اهتزاز واحد اسم الفترة.
الإجابة الصحيحة هي د.
٤. انظر إلى الصورة أدناه! الاهتزاز الكامل هو...
أ. غايت
ب. HGIHG
ج. عالي
د. إيغي
مناقشة
مثال على اهتزاز كامل واحد هو الحركة من G إلى H ثم إلى I ثم العودة إلى H ثم إلى G (GHIHG).
الإجابة الصحيحة هي ج.
٥. انظر إلى الصورة! يتأرجح البندول من النقطة أ إلى النقطة ج في ٠٫٢ ثانية. تردد وسعة تأرجح البندول هما...
أ. 2,5 هرتز و10 سم
ب. 2,5 هرتز و 5 سم
ج. 0,4 هرتز و 10 سم
D. 0,4 هرتز و 5 سم
مناقشة
تردد تأرجح البندول:
التردد هو عدد الاهتزازات التي تحدث في ثانية واحدة، بينما الفترة هي الوقت اللازم لإجراء اهتزاز واحد.
يقوم البندول باهتزاز واحد عندما ينتقل من A إلى B إلى C ثم يعود إلى B ثم إلى A (A – B – C – B – A).
من A إلى C = 1/2 اهتزاز، حيث أن الوقت اللازم لإجراء 1/2 اهتزاز هو 0,2 ثانية.
الزمن اللازم لإتمام اهتزازة واحدة هو 2 × 0,2 ثانية = 0,4 ثانية. إذن، زمن دورة اهتزاز البندول = T = 0,4 ثانية.
تردد البندول = f = 1/T = 1/0,4 = 2,5 هرتز
سعة تأرجح البندول:
تقع نقطة التوازن عند النقطة B، وبالتالي فإن أقصى انحراف للبندول هو النقطة C والنقطة A التي تبعد 5 سم عن النقطة B.
الإجابة الصحيحة هي ب.
6.
انظر إلى الصورة!
يتأرجح البندول وفق النمط P→Q→R→S→T، وعدد الاهتزازات هو….
أ. نصف اهتزاز
ب. اهتزاز ¾
ج. 1 اهتزاز
د. 2 اهتزازات
مناقشة
يتأرجح البندول وفق النمط P→Q→R→S→T→S→R→Q→P = اهتزاز واحد
يتأرجح البندول وفق النمط P→Q→R→S→T = ½ اهتزاز
الإجابة الصحيحة هي أ.
7.
انظر إلى البندول في الصورة التالية!
إذا تحرك البندول من A→B→C→B→A→B، فإن عدد الاهتزازات التي تحدث هو...
أ. 5 اهتزازات
ب. 2 ½ اهتزاز
ج. 2 اهتزاز
د. 1 ¼ اهتزازات
مناقشة
يتحرك البندول من النقطة أ إلى النقطة ب = ¼ اهتزاز
يتحرك البندول من النقطة أ إلى النقطة ب ثم إلى النقطة ج بمقدار ربع اهتزازة، أي ما يعادل نصف اهتزازة.
يتحرك البندول من A→B→C→B = ¾ اهتزازات
يتحرك البندول من النقطة أ إلى النقطة ب إلى النقطة ج ثم إلى النقطة ب ثم إلى النقطة أ = 4/4 اهتزازات = اهتزاز واحد
يتحرك البندول من A→B→C→B→A→B = 1 ¼ اهتزازات
الإجابة الصحيحة هي د.
8.
انظر إلى الصورة!
يتأرجح البندول وفق النمط C→A→B→A→C→A→B، وعدد الاهتزازات التي تحدث هو...
أ. 1 اهتزازات
ب. 1 ¼ اهتزازات
ج. 1 ½ اهتزاز
د. 1 ¾ اهتزازات
مناقشة
يتأرجح البندول بنمط اهتزازات C→A = ¼
يتأرجح البندول وفق النمط C→A→B = 2/4 اهتزاز = ½ اهتزاز
يتأرجح البندول وفق النمط C→A→B→A = ¾ اهتزازات
يتأرجح البندول وفق النمط التالي: C→A→B→A→C = 4/4 اهتزازات = اهتزاز واحد
يتأرجح البندول وفق النمط C→A→B→A→C→A = 1 ¼ اهتزازات
يتأرجح البندول وفق النمط C→A→B→A→C→A→B = 1 ½ اهتزازة
الإجابة الصحيحة هي ج.
9. الجسيم المتذبذب موجود في الموضع ويتحرك في الاتجاه الموضح في الشكل.
إذا كانت سعة التذبذب 4 سم وتردده 2 هرتز، فإن الجسيم بعد ثانية واحدة يكون عند...
أ. س = -2 سم وتتحرك إلى اليسار
ب. س = -2 سم وتتحرك إلى اليمين
ج. س = 0 سم وتتحرك إلى اليمين
د. س = 0 سم وتتحرك إلى اليسار
هـ. س = ٢ سم وتتحرك إلى اليسار
مناقشة
يعني التردد 2 هرتز أن الجسيم يهتز مرتين في الثانية. فإذا كان موضعه الابتدائي 2 سم، فإن اهتزازة واحدة تحدث عندما يتحرك الجسيم إلى -2 سم (بسعة 4 سم) ثم يعود إلى موضعه الابتدائي 2 سم.
هناك اهتزازان خلال ثانية واحدة بحيث يكون الجسيم بعد ثانية واحدة عند x = 2 سم ويتحرك إلى اليسار.
الإجابة الصحيحة هي هـ.
١٠. يستغرق البندول ثانيتين للاهتزاز من النقطة ABCBA بمسافة AC = ٦ سم. تردد وسعة اهتزاز البندول هما...
أ. 0,5 هرتز و3 سم
ب. 0,5 هرتز و 6 سم
ج. 1,0 هرتز و 6 سم
D. 2,0 هرتز و 12 سم
مناقشة
الفترة (T) = ثانيتان
التردد (f) = 1/T = 1/2 = 0,5 /ثانية = 0,5 هرتز
السعة (A) = 1/2 (6 سم) = 3 سم
الإجابة الصحيحة هي أ.
مصدر السؤال:
أسئلة الامتحان الوطني للعلوم للمرحلة الإعدادية/المرحلة الإعدادية الإسلامية