تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
التذبذب والرَّجْرَجة
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص217
2025-08-06
15
عندما تحمل وعاء مفتوحا يحتوي على سائل مثل طبق ماء وتسير به، لماذا يترجرج السائل؟ ما الذي يتحكم في معدل الرجرجة؛ أي عدد مرات تذبذب سطح الماء في الثانية؟ هل يمكن رجرجة حوض استحمام مليء بالماء أو حمام سباحة؟ ماذا عن البركة أو الميناء أو البحيرة؟
الجواب: عندما تسير فإنَّ مشيتك ومسكتك للوعاء الذي يحتوي على السائل تجعلان السائل يتحرك أفقيًا ورأسيا؛ أي إن الأمواج تبدأ في التكون على سطح السائل. معظم الأمواج يتفاعل بعضها مع بعض بطريقة عشوائية، لكن أنواعًا مُعيَّنة من الموجات تكون «موجات واقفة، يتكرر فيها نسق التذبذبات الرأسية؛ فتتذبذب بعض النقاط بأقصى قدر ممكن وبعضها لا يتذبذب على الإطلاق. يُطلق على الموجة الواقفة ذات التردد الشديد الانخفاض نسق التردد الأساسي» وتكاد تتكون على نحو شبه دائم. يعتمد تردد الموجة الأساسية ( ولو بشكل تقريبي على الأقل على الأبعاد الأفقية للوعاء وعُمق الماء. وعندما يكون معدل السير مُساويًا تقريبًا لتردد الموجة الأساسية، فمن الممكن أن تكون الرجرجة قوية لدرجة انسكاب السائل ويُمكن تقليل هذه الاحتمالية بالشير بمزيد من البطء أو تغيير المشية. يمكنك رجرجة حوض استحمام مليء بالماء إذا حرَّكت بدالا عريضا للخلف والأمام في الماء. جرب الترددات إلى أن تصل إلى التردد الأساسي. وعندها يمكنك أن تجد الرجرجة القوية التي يمكن أن تجعل الحوض يفيض على الأرضية بسهولة. يمكن أن تحدث الرجرجة أيضًا في حاويات السوائل الأكبر حجمًا مثل شاحنة الجازولين أو صهريج القطار. بالطبع في هذه الحالة من الممكن أن تسبب الرجرجة غير المنضبطة اضطراب الشاحنة ويُمكن أن تؤدي لحادثة، ولذلك تُرَكَّب في أغلب الأحيان حواجز داخل الشاحنة لتقليل الرجرجة.
يمكن أن يفيض حمام السباحة عند تردُّد منخفض كثيرا إذا قفز الناس في الماء بطريقة منسقة ومتكررة لتكوين التردد الأساسي، ويمكن لمكبس ميكانيكي كبير يهتز عند أحد طرفي حمام السباحة أن يفعل الأمر نفسه، لكن هذا أقل إمتاعا بكثير. أما المسطحات المائية الكبيرة مثل البرك والموانئ والبحيرات فسوف تترجرج وفق نسق التردد الأساسي الخاص بها إذا تذبذب الماء بفعل موجات الزلازل أو اختلافات ضغط الهواء (مثل الرياح). يُطلق على حوادث الرجرجة الضخمة في المسطحات المائية الطبيعية التذبذب». وفي حادثة شهيرة وقعت في مارس 1964، أطلق زلزال في ألاسكا مجموعة ذبذبات وصلت حتى خليج المكسيك. كان معظم هذه الذبذبات أصغر من أن يُلاحظ، لكن بلغ قياس إحداها مترين من أعلى منسوب مياه إلى أدنى منسوب مياه. يمكن أن تترجرج الموانئ وأحواض المد والجزر أيضًا عند «ضخها من قبل المد والجزر أو بفعل اضطراب صادر عن عاصفة أو تسونامي في هذه الحالة تُصبح أشبة نسبيا بزجاجة أو أرغن ذي أنابيب يتعرض للضح من خلال مصدر هواء متذبذب فيما عدا أن النتيجة هي تذبذب مستوى الماء بدلا من تذبذب الموجة الصوتية. وفي المعتاد يكون مدى التذبذب في الميناء ومن ثُمَّ احتمالية الأمار) أكبر في فتحة الميناء الضيقة (الفتحة المؤدية للمُحيط). ومن أسباب هذه النتيجة ما يُطلق عليه «مفارقة الميناء»، ومفادها أن الفتحة الواسعة تسمح لطاقة الموجة القادمة بالعودة إلى المحيط، في حين أن الفتحة الضيقة تأسر بفعالية الطاقة القادمة. تحدث نتيجة مشابهة مع الأمواج الصوتية؛ فإذا نفخت في الفم الضيق لزجاجة صودا ممتلئة جزئيا، فسوف تُصدر صوتا رنانا عاليا في محيط الزجاجة الهوائي. أما إذا نفخت في زجاجة ذات فم أوسع فسيكون الصوت الرنان مكتومًا وربما من المستحيل إطلاقه.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
