المبادئ الفيزيائية والمعادلات الحاكمة
تفسر ظاهرة الرنين الميكانيكي اهتزاز الجسور والمباني عند الزلازل وعمل بلورات الكوارتز؛ فعندما يتطابق تردد القوة المحركة الدورية مع التردد الطبيعي للنظام، تُضخ الطاقة في نفس طور السرعة فتتعاظم سعة الاهتزاز بشكل هائل.
أسئلة ومفاهيم فيزيائية
ما هو القانون الفيزيائي الحاكم في محاكاة المهتز التوافقي القسري وظاهرة الرنين الميكانيكي؟
A(ω) = (F₀ / m) / √[ (ω₀² − ω²)² + (c·ω / m)² ] — تفسر ظاهرة الرنين الميكانيكي اهتزاز الجسور والمباني عند الزلازل وعمل بلورات الكوارتز؛ فعندما يتطابق تردد القوة المحركة الدورية مع التردد الطبيعي للنظام، تُضخ الطاقة في نفس طور السرعة فتتعاظم سعة الاهتزاز بشكل هائل.
كيف يتم حل المعادلات التفاضلية في هذه المحاكاة؟
تُحل المعادلات التفاضلية غير الخطية لحظياً بمعدل 240 إلى 300 خطوة في الثانية عبر خوارزمية رونج-كوتا من الرتبة الرابعة (RK4) لضمان دقة حفظ الطاقة.