▷ ما هو مبدأ التراكب؟ (أمثلة)

تشرح هذه المقالة ما هو مبدأ التراكب ومتى يمكن تطبيقه. بالإضافة إلى ذلك، ستتمكن من رؤية عدة أمثلة لتطبيق مبدأ التراكب.

ما هو مبدأ التراكب؟

في الفيزياء، مبدأ التراكب هو مبدأ يسمح بتحليل المشكلة الخطية إلى مشكلتين فرعيتين أبسط أو أكثر، بحيث يؤدي تراكب أو مجموع هذه المشاكل الفرعية إلى ظهور المشكلة الأصلية.

وبتعبير أدق، يقول مبدأ التراكب أن “تأثير مجموع الأفعال هو مجموع كل تأثير لكل فعل”.

يعد مبدأ التراكب مفيدًا جدًا في الفيزياء، لأنه يسمح لك بتقسيم المشكلة الصعبة إلى عدة مشكلات يسهل حلها. وبالتالي، فإن مبدأ التراكب يعمل على تسهيل حل المشكلات أو أيضًا تحليل أجزاء مختلفة من المشكلة بشكل منفصل.

أمثلة على مبدأ التراكب

بالنظر إلى تعريف مبدأ التراكب، يتم عرض عدة أمثلة لتطبيق هذه النظرية أدناه لاستيعاب المفهوم بشكل أفضل.

القوى المتداخلة

في الديناميكيات، مبدأ التراكب يجعل من الممكن تقييم تأثير كل قوة على حدة، لأنه بفضل مبدأ التراكب يمكننا تحليل جميع القوى المؤثرة على الجسم إلى مجموع القوى.

كما ترون في الصورة أعلاه، إذا كانت القوى المؤثرة على الجسم خطية، فيمكن تحليل التأثير الناتج عن كل قوة بشكل منفصل وستكون النتيجة الإجمالية معادلة لمجموع التأثير الناتج عن كل قوة.

تراكب مجال الجاذبية

يمكن أيضًا تطبيق مبدأ التراكب على مجال الجاذبية، بحيث يعطي مجموع مجال الجاذبية لكل كتلة نقطة مجال الجاذبية الإجمالي.

لذلك، في التمرين أعلاه، قوة الجاذبية الناتجة المؤثرة على الكتلة 1 هي المجموع المتجه لقوة الجاذبية التي تمارسها كل كتلة على الكتلة 1.

$\vv{F_{1T}}=\vv{F_{12}}+\vv{F_{13}}+\vv{F_{14}}$

تراكب المجال الكهربائي

في الكهرومغناطيسية، يمكن أيضًا استخدام مبدأ التراكب، حيث أن المجال الكهربائي يحترم مبدأ التراكب. وبالتالي، فإن مجموع المتجهات عند نقطة ما لكل المجالات الكهربائية الناتجة يعطي المجال الكهربائي الإجمالي.

$\vv{E_T}=\vv{E_1}+\vv{E_2}+\vv{E_3}+\dots +\vv{E_N}$

ضع في اعتبارك أن القوة الكهربائية التي تسبب كل مجال كهربائي قد يكون لها إشارة مختلفة؛ اعتمادًا على إشارة الشحنة الكهربائية، ستكون القوة جذابة أو تنافرية.

تراكب الأحمال في مقاومة المواد

يمكن أيضًا استخدام مبدأ التراكب في قوة المواد. وبالتالي، يمكن دراسة التأثير الناتج عن كل حمل هيكلي بشكل منفصل وسيكون التأثير الإجمالي الذي ستختبره الحزمة هو مجموع كل التأثيرات.

ضع في اعتبارك أنه لا يمكن استخدام مبدأ التراكب إلا إذا كانت المشكلة خطية، أي إذا كانت جميع الأحمال المطبقة خطية، وعلاوة على ذلك، إذا كان سلوك المواد خطيًا أيضًا.

متى يمكن تطبيق مبدأ التراكب؟

وأخيرًا، سنرى متى يمكن أو لا يمكن استخدام مبدأ التراكب، لأنه لا يمكن استخدامه في أي نوع من المسائل.

لا يمكن تطبيق مبدأ التراكب إلا عندما تكون المشكلة خطية. أي أنه لاستخدام مبدأ التراكب، يجب أن تكون جميع شروط المشكلة خطية (أو ثابتة)، ولكن لا يمكن أن تكون تربيعية أو أسية أو ما إلى ذلك. وظائف. وظائف.

إذا نظرت إلى جميع الأمثلة المقدمة في هذه المقالة، فستجد أن جميع القوى أو الأحمال التي تم تحليلها خطية. ولهذا السبب يمكن تطبيق مبدأ التراكب.