الاهتزاز القسري

عندما يزاح المهتز عن موضع توازنه ويترك حرا فانه سوف يهتز بتردد يعتمد على ثوابت المرونة والقصور الذاتي وان ما يساعد على استمرار الاهتزاز هو الطاقة المخزونة في المهتز في بداية الحركة الاهتزازية ولكن بسبب المقاومة الاحتكاكية التي تكون موجودة مهما كانت صغيرة فان سعة الاهتزاز سوف تتضاءل بالتدريج مع الزمن حتى يتوقف المهتز عن الاهتزاز . ولكي نحافظ على استمرار الاهتزاز يجب أن يزود المهتز بالطاقة باستمرار للتغلب على تأثير المقاومة الاحتكاكية وإذا كانت الوسيلة لتزويد المهتز بالطاقة على شكل قوة خارجية دورية فعندئذ يقال بان المهتز في حالة "اهتزاز قسري" أو إجباري , ومن ابسط أمثلة هذا النوع من الاهتزاز
الأرجوحة , اهتزاز الجسر تحت ضربات أقدام طابور عسكري عند العبور
اهتزاز الآلات الموسيقية بأنواعها , اهتزاز هيكل المحرك نتيجة الضربات الدورية للمكابس داخل اسطوانات الاحتراق.
الاهتزاز القسري: هو التذبذب الناتج من تسليط قوة خارجية على جسم موضوع تحت تأثير قوة مرنة وهذا الجسم يهتز بتردده الطبيعي الذي يكون معتمدا على تردد القوة الدورية المرنة .ومثال ذلك وضع شوكة رنانة على صندوق خشبي فالصندوق يهتز والهواء بداخله أيضا يهتز.

معادلة الحركة للمهتز المضمحل تحت تأثير قوة خارجية (معادلة الاهتزاز القسري)


من الأمثلة الشائعة للحركة القسرية هو المتذبذب المخمد الذي يؤثر عليه قوة خارجية تتغير دوريا مع الزمن على النحو F(t) = F?sin pt حيث p هو التردد الزاوي للقوة الخارجية و F?ثابت .وبصورة عامة فان p للقوة الخارجية مستق تماما عن التردد الطبيعي w? أو التردد الزاوي المضمحل w وان w? للمتذبذب يبقى ثابتا من خلال قيمة k ,m . أي إن الجسم المهتز يخضع لثلاث قوى هي قوة الاستعادة(-kx) وقوة الاحتكاك(-Rv) والقوة الخارجية الدورية (F?sin pt) وبتطبيق قانون نيوتن الثاني على هذه الحالة نحصل على :
??F