الحركة التوافقية البسيطة — كتلة ونابض
الكتلة على النابض هي النموذج المعياري لكل تذبذب في الفيزياء. تُظهر هذه المحاكاة الكتلة وهي ترتد بينما ترسم الإزاحة مع الزمن وتتابع انتقال الطاقة بين صورتيها الحركية والوضعية.
كيف تستخدم هذه المحاكاة
- غيّر الكتلة وثابت النابض
- اضبط الإزاحة الابتدائية
- أضف تخميدًا لتشاهد التذبذب يخمد
ما الذي تلاحظه
- الزمن الدوري لا يتأثر بمقدار ما تجذب به الكتلة
- السرعة أكبر ما تكون عند وضع الاتزان وصفر عند النهايتين
- النابض الأصلب أو الكتلة الأخف كلاهما يقصّر الزمن الدوري
الفيزياء وراءها
يبذل النابض قوة إرجاع F = −kx تتناسب مع الإزاحة وتتجه عائدة نحو وضع الاتزان، وهذا هو الشرط المعرِّف للحركة التوافقية البسيطة. والزمن الدوري T = 2π√(m/k) ولا يتوقف — وهذا لافت — على السعة. وتتبادل الطاقة بين الوضعية المرنة ½kx² والحركية ½mv² مع بقاء المجموع ثابتًا.