دورة (فيزياء)

تسمى الدورة أيضا زمن الدورة ويرمز لها بالحرف T. ومثال آخر لدالة دورية نجدها في التيار المتردد كما في الشكل. كما يصحب التيار المتردد تردد الفلولطية .

تغير دوري : المحور الأفقي يبين الزمن ، والمحور الرأسي يبين متغير فيزيائي ، مثل شدة التيار أو الجهد الكهربائي مثلا . أقصى قيمة لـ y تسمى مطال (بالإنجليزية: amplitude).

أمثلة لجهد كهربائي يتغير دوريا: فوق جهد متردد، (2) جهدين مختلفين متطابقين ، (3) تغير الجهد في شكل سن المنشار (يستخدم في التلفزة، (4)و(5) مثالين لتغير جهد مربع الشكل .

وتمثل الدورة رياضيا بالمعادلة :

${\displaystyle \,f(t)=f(t+T)}$

وهي تنطبق لكل نقطة زمنية t حيث الدورة T = ثابت > 0

${\displaystyle f={\frac {1}{T}}\ .}$

وفي المعاملة الرياضية للهندسة الكهربائية يستعان كثيرا ب تردد زاوي ω لتسهيل الحسابات ، حيث:

${\displaystyle \omega =2\pi f={\frac {2\pi }{T}}\ .}$

ومثال على ذلك : يستخدم تيار متردد في البيوت ذو تردد 50 هرتز ، ولذلك فله زمن دورة مقداره :

${\displaystyle T_{50}={\frac {1}{50\;\mathrm {Hz} }}=1/50\;\mathrm {s} =20\;\mathrm {ms} }$

حيث m s ملي ثانية.

وعند تمثيل عمليات دوال جيبية يستبدل الزمن t أحيانا بالزاوية φ = ωt كمتغير في الدالة. عندئذ يصبح زمن الدورة هو بالتمام دورة كاملة عبر 360 درجة ، أي:

ωT = 2π

= 360°

= 2π راديان

يقاس زمن الدورة في الغالب بواسطة دورات إلكترونية تقوم بالعد مثل عدادات الكهرباء، كما يمكن قياس الزمن الدوري لبندول بسيط يتحرك حركة توافقية بسيطة بالعلاقة التالية:

${\displaystyle T=2\pi {\sqrt {L \over g}}}$

'L': طول خيط البندول

'g': عجلة الجاذبية

كما يمكن قياس الزمن الدوري لنابض مرن (زنبرك) يتحرك حركة توافقية بسيطة بالعلاقة التالية:

${\displaystyle T=2\pi {\sqrt {M \over K}}}$

'M': كتلة الثقل المعلق بالنابض

'K': ثابت المرونة للنابض(ثابت هوك)

تتغير الموجات كدالة للزمن والمكان . فمثلا موجة صوتية أو موجة كهرومغناطيسية نفرق بين :

• زمن الدورة عند حدوث تغير دوري يعاد كل فترة زمنية ثابتة ،

• طول الدورة عند حدوث التغير بعد مسافات ثابتة .

(مثال على "الدورة المكانية " نجده في تتابع أعمدة النور في شارع ، فهي دورية وعلى مسافات متساوية .)

يمكن وصف امثال تلك الدوال الموجية رياضيا بدالة جيبية تنتشر على المحور x وهو يمثل المكان . فيكون متغير الدالة الجيبية هو المكان . [1]

الصيغة العامة لتغير قيمة فيزيائية كدالة للزمن وللمكان في نفس الوقت هي:

${\displaystyle \varphi =2\pi \,\left({\frac {t}{T}}\pm {\frac {x}{\lambda }}\right)+\varphi _{0}}$

حيث:

λ طول الموجة ، ومقلوبها

1/λ يسمى العدد الموجي.

بالنسبة إلى موجة تنتشر في الاتجاه x نطبق الإشارة السالبة.

يدور القمر حول الأرض . ويمكن اختيار عدة نقاط مرجعية يكتمل عندها دورة كاملة 360° : بقياس دورة القمر مع اعتبار حركة الأرض حول الشمس أو بعدم أخذ حركة الارض في الاعتبار .

ساعات "سيجموند ريفلر" الدقيقة .

رقاص الساعة يتحرك من نهاية عظمى يمنى إلى نهاية عظمى يسرى . يستغرق رقاص الساعة بين النهاية العظمى اليمنى إلى النهاية العظمى اليسرى والعودة إلى النهاية العظمى اليمنى 1 ثانية . فيكون زمن دورته 1 ثانية. يعتمد زمن الدورة على طول القضيب الخفيف الحامل . فإذا كانت الساعة تؤخر وجب تقصير طول الرقاص (بإزاحة الثقل قليلا إلى أعلى على القضيب الخفيف الحامل) ، وإذا كانت الساعة تقدم وجب زيادة طول الرقاص (إزاحة الثقل إلى أسفل على القضيب الخفيف الحامل).

• طول الموجة
• طور موجة
• حساب التيار المتردد
• نباض
• صوت

• بوابة كهرومغناطيسية
• بوابة الفيزياء