دورة (فيزياء)
الدورة في الفيزياء (بالإنجليزية : Period) تطبق على الدوال الزمنية مثل هزاز توافقي ودوال تعتمد على الزمن والمكان في حساب الموجات. وبالنسبة للدورة المعتمدة على الزمن والمكان يفرق بين :
- زمن الدورة : بالنسبة لعملية تتكرر بطريقة منتظمة بعد فترة زمنية ثابتة،
- طول دورة : بالنسبة لتكرار عملية معينة بعد مسافة معينة (مثال على ذلك الحركة الانتقالية على شبكة بلورية أو شبكة الصياد) .
وفي تلك المقالة سنتعامل مع الدالة المعتمدة على الزمن وحده.
أقرب مثال على دورة معتمدة على الزمن دورة الأرض حول الشمس تعيد نفسها كل 365 وربع يوم.
محتويات |
وصفها الرياضي [عدل]
تسمى الدورة أيضا زمن الدورة ويرمز لها بالحرف T. ومثال آخر لدالة دورية نجدها في التيار المتردد كما في الشكل.
وتمثل الدورة رياضيا بالمعادلة :
وهي تنطبق لكل نقطة زمنية t حيث الدورة T = ثابت > 0
ويسمى مقلوب الدورة 1/T تردد ويرمز له عادة f أو ν. وفي المعاملة الرياضية يستعان كثيرا ب تردد زاوي ω ، حيث:
- خطأ رياضيات (خطأ في الصيغة): \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 :
ويكون التردد الزاوي :
- خطأ رياضيات (خطأ في الصيغة): \omega_{50} =2\,\pi \cdot 50\;\mathrm{Hz} =100 \,\pi\;\frac1{\mathrm s}= 314{,}16\;\frac1{\mathrm s}\.
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
القياس [عدل]
يقاس زمن الدورة في الغالب بواسطة دورات إلكترونية تقوم بالعد مثل عدادات الكهرباء.
