التردد الزاوي مقابل التردد: 5 إجابات يجب أن تعرفها


يُعرف الجسم الذي يتحرك ذهابًا وإيابًا بشكل متكرر بالجسم المتذبذب ، و هذه الحركة هي التذبذب.


عندما يتأرجح الجسم ، فإنه يزيح خطيًا ، ولكن بصرف النظر عن ذلك ، هناك أيضًا التردد الزاوي للتذبذب. دعونا نحلل التردد الزاوي مقابل التردد. التردد الزاوي ليس سوى تغيير زاوية الجسم. في مفهوم الفيزياء ، يختلف التردد الزاوي والتردد.

لا ينبغي الخلط بين التردد الزاوي والتردد الخطي للتذبذب. هم اثنان
مفاهيم مختلفة مع استخدامات مختلفة. يحدد التردد الزاوي تغير الطور ، بينما يعطي التردد الخطي مواصفات عدد التذبذبات المكتملة في ثانية.

التردد الزاوي مقابل التردد


لفحص التردد الزاوي مقابل التردد ، نأخذ مثال التأرجح في حديقة الأطفال. إنه يتأرجح ذهابًا وإيابًا على فترات منتظمة. ومن ثم فهي حركة متذبذبة. من الشكل أعلاه ، يتضح أن التأرجح يتحرك للأمام بزاوية θ ويتحرك أيضًا للخلف بنفس الزاوية. التغيير في الزاوية الذي يحدث في وحدة الوقت هو التردد الزاوي للتذبذب.

ω = 2π / T.

سيكون عدد المرات التي تتحرك فيها ذهابًا وإيابًا في ثانية واحدة هو تكرار التأرجح.


التذبذب هو أ حركة متناغمة بسيطة، ومن ثم فإن معادلتها هي نفس الموجة الجيبية
معادلة.
بالنسبة لجسم متذبذب ، تُعطى معادلة SHM على النحو التالي:


هنا؛
س هو إزاحة الجسم 
أ هي سعة التذبذب 
φ هو تغيير المرحلة
ω هو التردد الزاوي 


افترض أن بوبًا صغيرًا يتدلى من خيط. عندما نضرب البوب ​​، يبدأ في التحرك والتأرجح.
من مخطط الجسم الحر أعلاه ، يمكن للمرء أن يرى أن البوب ​​ينزاح بزاوية. ومن هنا الزاوي
يتم إعطاء التردد على النحو التالي:

ω = 2π / T.

في نفس الوقت ، سيكون تردد البوب ​​هو التذبذب الذي يتم في 1 ثانية. افترض هنا أنها تحدث 5 اهتزازات في ثانية واحدة. ثم تردد بوب هو 5.

التردد الزاوي مقابل التردد


يوضح الشكل أعلاه بوضوح الفرق بين التردد الزاوي للتذبذب و
تكرار. تُعطى الصيغة العامة لحساب التردد ، f ، للتذبذب على النحو التالي:

و = 1 / T.

هنا ، T هي الفترة الزمنية.


صيغة التردد الزاوي للتذبذب هي:

ω = 2π / T.


عند استبدال قيمة T من صيغة التردد في صيغة التردد الزاوي نحن
احصل على؛

ω = 2πf


يعطي العلاقة بين تردد والتردد الزاوي للتذبذب. يتم حساب معادلة التردد الزاوي بضرب التردد بالزاوية التي يغطيها الجسم المتأرجح. لدورة كاملة ، الزاوية هي 2π.

الصورة الائتمان: مورميجيلرقاص الساعةCC BY-SA 3.0

بالنسبة إلى البندول البسيط ، يتم إعطاء التردد الزاوي والتردد الخطي على النحو التالي:

و

بالنسبة لفصل الربيع ، تُعطى صيغة التردد الزاوي والتردد الخطي على النحو التالي:

و


تُعطى وحدة التردد الزاوي بالراديان لكل وحدة زمنية ، أي:

1ω = 1rad.sec-1

الوحدة القياسية لتردد التذبذب هي هرتز ، هرتز.


افترض أن الكرة تتأرجح وتستكمل 6 اهتزازات في ثانية واحدة. ثم يكون تردد الكرة المتذبذبة هو:

f = 6 هرتز

وبالتالي ، يصبح التردد الزاوي:

ω = 2π * 6

ω = 12π


أسئلة يتكرّر طرحها


ما هو التذبذب؟


في الفيزياء ، عندما ينتقل جسم ما من موضعه مع مرور الوقت ، يُقال إنه في حالة حركة.


يُعرف الجسم الذي يتحرك ذهابًا وإيابًا بشكل متكرر بالجسم المتأرجح ، وهذه الحركة تذبذب. كل التذبذبات دورية ، لكن العكس قد لا يكون صحيحًا. تدور الأرض حول الشمس في حركة دورية ولكنها ليست متذبذبة.

ما هي المصطلحات المتعلقة بالتذبذب؟


الجسم الذي يتحرك في شريك مستمر حول نقطة ثابتة يكون متذبذبًا.

الجسم المتذبذب له معادلة على النحو التالي:



هنا الشروط العامة للتذبذب هي:
تشير x إلى إزاحة الجسم
ا هو اتساعها
φ هو تغيير المرحلة
ω هو التردد الزاوي

التردد هو مصطلح مهم من التذبذبات التي تخبرنا بعدد التذبذبات المكتملة في واحد
ثانيا.

كيف تجد التردد الزاوي لبندول بسيط؟


البندول عبارة عن جسم تذبذب بسيط له كتلة بوب معلقة بخيط.


عندما يتأرجح البندول ، فإنه يغير الزاوية على فترات منتظمة. ومن ثم فإن البندول البسيط له إزاحة زاوية. يتم حساب التردد الزاوي لتذبذب البندول بالصيغة:


هنا،
g هي عجلة الجاذبية و
L هو طول البندول.


ما الفرق بين التردد الزاوي والتردد الخطي؟

التردد الزاوي يختلف كثيرا عن التردد الخطي. كلاهما له معاني مميزة.


عندما يتأرجح الجسم ، فإنه يخضع لتغيير في زاويته ، وهي التردد الزاوي.
عدد المرات التي يتأرجح فيها الجسيم في ثانية واحدة هو تردد الجسم. ال
وحدة التردد الزاوي في راديان / ثانية. وحدة تردد هيرتز.


ما العلاقة بين التردد الخطي والتردد الزاوي للتذبذب؟


عندما يتحرك الجسم بشكل مستمر بين نقطتين ، يقال إنه في حركة تذبذبية. التردد والتردد الزاوي مرتبطان ببعضهما البعض من المعطى
الصيغة:

صيغة التردد والتردد الزاوي هي f = 1 / T و ω = 2π / T.


استبدال قيمة T نحصل عليها:

ω = 2πf

ربيعة خالد

مرحباً ، أنا ربيعة خالد ، أتابع حاليًا درجة الماجستير في الرياضيات. كتابة المقالات هي شغفي وأنا أكتب بشكل احترافي منذ أكثر من عام حتى الآن. كوني طالب علوم ، لدي موهبة في القراءة والكتابة عن العلوم وكل ما يتعلق بها. إذا أعجبك ما أكتبه ، يمكنك التواصل معي على LinkedIn: https://www.linkedin.com/mwlite/in/rabiya-khalid-bba02921a في وقت فراغي ، أطلِق جانبي الإبداعي على لوحة الرسم. يمكنك التحقق من لوحاتي على: https://www.instagram.com/chronicles_studio/

آخر المقالات