الاهتزازات و الموجات
الحركة الاهتزازية( الدورية )
هي.....................................................................................................................
أمثلة على الحركة الدورية
1-.......................................2-....................................................................................
الحركة التوافقية البسيطة :-
.....................................................................................................................................................................................................................................................................
من الكميات الفيزيائية التي تصف الحركة التوافقية البسيطة
1
الكتلة المعلقة بنابض
كيف يتفاعل النابض مع القوة المؤثرة فيه؟
اخذ الطول الاصلي للنابض
تعليق كتلة في النابض
وتسجيل استطالة النابض
زيادة مقدار الكتلة المعلقة وتسجيل الاستطالة الحاصلة وعمل الجدول التالي
عدد المحاولات X cm X m m gm m kg F N
تمثيل الجدول بيانيا كما يلي :-
من خلال الرسم البياني نستنتج العلاقة بين القوة التي يوثر بها النابض واستطالته
.................................................................................................................
وبالتالي نعرف قانون هوك بانه القانون الرياضي :-
.......................................................................................
يعرف K ب....................................وهو يعتمد على.............................................
و يقاس بوحدة .....................................................................
طاقة الوضع المرونية للنابض
استنتاج مقدار طاقة الوضع المرونية للنابض
PEsp =…………………………………………………………………………………………………………
PEsp = مساحة المثلث
PEsp =…………………………………………………………………………………………………………
من قانون هوك
.............................................................................................
PEsp =…………………………………………………………………………………………………………
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................
الحركة التوافقية البسيطة خلال اهتزاز جسم معلق بنابض
فسري فيزيائيا قيم كل من [ a - F - v ]
للحالات التالية:-
يعتمد الزمن الدوري للنابض على
1-........................................................... 2-...............................................................
استطال نابض مسافة (18cm) عندما علق بنهايته كيس بطاطس وزنه (56N) احسبي مقدار
ثابت النابض
طاقة الوضع المرونية المختزنة في النابض والناتجة عن هذه الاستطالة
البندول البسيط :
هو..............................................................................................................................
...............................................................................................................................
وضحي قيمة كل من ( المحصلةF- a–v )
عند الموضع الأيمنوالأيسر:
...............................................................................................................................
عند الموضع الوسط(الاتزان) :
...............................................................................................................................
الزمن الدوري للبندول البسيط :
...............................................................................................................................
يعتمد الزمن الدوري للبندول على
.............................................. 2-.............................................................
الرنين :
...............................................................................................................................
اذا كان الزمن الدوري لبندول طوله ( 36.9cm) يساوي (1.22 s) فما مقدار تسارع الجاذبية الارضية g عند موقع البندول
مسائل تدريبية
خصائص الموجات
الموجة :
...............................................................................................................................
النبضة الموجية :
...............................................................................................................................
الموجات الميكانيكية :
...............................................................................................................................
الموجات الكهرو مغناطيسية :
...............................................................................................................................
أنواع الموجات الميكانيكية :
...............................................................................................................................
مقارنة بين الموجة المستعرضة والموجة الطولية
الموجة تعريفها مكوناتها الرسم مثال
الموجة المستعرضة
الموجة الطولية
الموجة السطحية البحرية :
قياس الموجة
خصائص قياس الموجات :
الخاصية تعريفها العوامل المؤثرة عليها القانون الرمز
السرعة
السعة
الطول الموجي
الطور
الزمن الدوري
التردد
تمثيل الموجات
الموجات تحمل طاقة مما يمكنها من انجاز شغل
سعة الموجة تحدد مقدار الطاقة التي تحملها الموجة
الوسط الذي تنتقل خلاله الموجة يحدد سرعة الموجة
قطعت موجة صوتية ترددها (192 Hz ) ملعب كرة قدم طوله(91.4 m ) خلال (0.271 s ) احسبي :-
سرعة الموجة b- الطول الموجي للموجة
الزمن الدوري للموجة d- الطول الموجي وازمن الدوري اذا اصبح تردد الموجة ( 442Hz )
سلوك الموجات *:
ممكن إن تنعكس وترتد إلى الوسط نفسه أوأنتمركلهاأوجزءمنهاخلالالحدالفاصلإلىوسطآخرويتغيراتجاههاعندالحدالفاصلبينالوسطين .
الموجات عند الحواجز :
سرعة الموجة تعتمد :-
على..................................................ولا تعتمدعلى ......................................و...........................
من العوامل المؤثرة في سرعة الموجة:-
1-..............................كما في...................... 2-.............................كما في ................................
وتعتمد سرعة الموجة على 1- .............................................. 2-...................................................
الموجة الساقطة| هي...............................................................................................................
الموجة المنعكسة| هي...............................................................................................................
ماذا يحدث في الحالات التالية :-
نبضة تتحرك من نابض اكبر سمكا الى نابض اقل سمكا
نبضة تتحرك من نابض مثبت في حائط صلب ومصقول
نبضة تتحرك من نابض متصل بحلقة حرة الحركة حول قضيب ( حد فاصل حر الحركة )
تراكب الموجات :
تداخل الموجات
التداخل الهدام:
العقد :N *
...............................................................................................................................
التداخل البناء *:
البطن :* A
بيني بالرسم ما يحدث عندما تلتقي النبضتان في الحالات التالية مع ذكر نوع التداخل
الموجة الموقوفة
...............................................................................................................
..............................................................................................................
وهي تتكون من ....................................................و..........................................................
الموجات في بعدين :
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
من الأمثلة عليها.......................................................................................................
مقدمة الموجة.............................................................................................................
الشعاع.....................................................................................................................
الجهاز ................................... يستخدم في دراسة خصائص الموجات في بعدين
تركيبه
طريقة عمله
العمود المقام *:
زاوية السقوط *:
...............................................................................................................................
زاوية الانعكاس *:
...............................................................................................................................
قانون الانعكاس *:
.........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
من الظواهر الناشئة عن انعكاس الموجات
الانكسار هو...............................................................................................................................
العلاقة الرياضية التي تربط بين سرعة الموجة وطولها الموجي وترددها
...........................................................................................................................
من الظواهر الناشئة عن انكسار الموجات
...................................................................................................................................
خصائص الصوت والكشف عنه
الموجة الصوتية *:
...............................................................................................................................
-تردد الموجات الصوتية *:
...............................................................................................................................
طول الموجة الصوتية *:
..............................................................................................................................
العلاقة بين سرعة الصوت ودرجة الحرارة *:
الوسط سرعته
الهواء 0c 331
الهواء 20c 343
.......................................................................................................
عللي / لا ينتقل الصوت في الفراغ ؟؟
.......................................................................................................
...............................................................................................................................
صدى الصوت *:
...............................................................................................................................
استخدام صدى الصوت *:
...............................................................................................................................
الكشف عن موجات الضغط :
من الأمثلة :-
إدراك (تمييز) الصوت :
*يقاس مستوى الصوت بوحدة...............................................
*تعتمد حساسية الأذن على كل من .......................و.............................. ، كما أن إدراك الأصوات النقية يختلف عن إدراك الأصوات المختلفة .
تأثير دوبلر :
...............................................................................................................................
مثال على الظاهرة :
...............................................................................................................................
فسري فيزيائيا ما يلي :
عند تحرك المصدر في اتجاه كاشف الصوت ( الاقتراب)
عند تحرك مصدر الصوت مبتعدا عن كاشف الصوت(الابتعاد)
:
...............................................................................................................................
معادلة تأثير دوبلر لمصدر ثابت ومراقب متحرك
معادلة تأثير دوبلر لمصدر متحرك ومراقب ثابت
يركب شخص سيارة تسير في اتجاهك بسرعة (24.6m|s ) ويصدر صوتا تردده ( 524 Hz ) ما التردد الذي ستسمعه مع افتراض أن درجة الحرارة تساوي (20ᵒ C )
تطبيقات تأثير دوبلر :
الرنين في الأعمدة الهوائية والأوتار :-
مصادر الصوت :
*ينتج الصوت البشري عن .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
*أما الآلات الوترية فإن الصوت ينتج عن
.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
الرنين في الأعمدة ( الأنابيب ) الهوائية :
*يحدث إذا توافق تردد الشوكة الرنانة وتردد الموجة المنعكسة من العمود الهوائي .
*يختلف الرنين في العمود الهوائي باختلاف طول العمود ، وتردد الشوكة .
بيني بالرسم ما يلي :-
حالات الرنين في الأعمدة الهوائية المغلقة *:
حالات الرنين في الأعمدة الهوائية المفتوحة*:
ترددات الرنين في الأعمدة الهوائية المغلقة:-
ترددات الرنين في الأعمدة الهوائية المفتوحة:-
التردد في العمود الهوائي المفتوح ضعف التردد في العمود الهوائي المغلق
سماع الرنين
يؤدي الرنين الى.................................................................كما في ...........................................
الرنینفيالأوتار:
الوتر هو....................................................................................................................................
ترددات الرنين في الأوتار
بيني بالرسم الموجات الموقوفة في الأوتار ثم وضحي ترددات الرنين لكل حالة :-
1-
و-----------------------------
جودة الصوت :
...............................................................................................................................
يعتمد شكل الموجة على...................................................................................................
عند استخدام شوكة رنانة بتردد(392Hz ) مع أنبوب مغلق سمع أعلى صوت عندما كان طول عمود الهواء (21cm )و(65.3cm ) ما سرعة الصوت في هذه الحالة وهل درجة الحرارة في الأنبوب أكبر أم أقل من درجة الحرارة الطبيعية للغرفة وهي ( 20ᵒc ) وضحي ذلك .
طيف الصوت التردد الاساسي والايقاعات :-
التردد الاساسي لأنبوب مغلق
............................................................................................................................................................................................................................................................................................
التردد الاساسي لأنبوب مفتوح
..............................................................................................................................................................................................................................................................................................
الإعادة إنتاج الصوت و الضجيج :
...............................................................................................................................
لإعادة انتاج الصوت بإتقان يجب أن..................................................................
يساعد تخفيض عدد الترددات على ..................................................................
الحركة الاهتزازية( الدورية )
هي.....................................................................................................................
أمثلة على الحركة الدورية
1-.......................................2-....................................................................................
الحركة التوافقية البسيطة :-
.....................................................................................................................................................................................................................................................................
من الكميات الفيزيائية التي تصف الحركة التوافقية البسيطة
1
الكتلة المعلقة بنابض
كيف يتفاعل النابض مع القوة المؤثرة فيه؟
اخذ الطول الاصلي للنابض
تعليق كتلة في النابض
وتسجيل استطالة النابض
زيادة مقدار الكتلة المعلقة وتسجيل الاستطالة الحاصلة وعمل الجدول التالي
عدد المحاولات X cm X m m gm m kg F N
تمثيل الجدول بيانيا كما يلي :-
من خلال الرسم البياني نستنتج العلاقة بين القوة التي يوثر بها النابض واستطالته
.................................................................................................................
وبالتالي نعرف قانون هوك بانه القانون الرياضي :-
.......................................................................................
يعرف K ب....................................وهو يعتمد على.............................................
و يقاس بوحدة .....................................................................
طاقة الوضع المرونية للنابض
استنتاج مقدار طاقة الوضع المرونية للنابض
PEsp =…………………………………………………………………………………………………………
PEsp = مساحة المثلث
PEsp =…………………………………………………………………………………………………………
من قانون هوك
.............................................................................................
PEsp =…………………………………………………………………………………………………………
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................
الحركة التوافقية البسيطة خلال اهتزاز جسم معلق بنابض
فسري فيزيائيا قيم كل من [ a - F - v ]
للحالات التالية:-
يعتمد الزمن الدوري للنابض على
1-........................................................... 2-...............................................................
استطال نابض مسافة (18cm) عندما علق بنهايته كيس بطاطس وزنه (56N) احسبي مقدار
ثابت النابض
طاقة الوضع المرونية المختزنة في النابض والناتجة عن هذه الاستطالة
البندول البسيط :
هو..............................................................................................................................
...............................................................................................................................
وضحي قيمة كل من ( المحصلةF- a–v )
عند الموضع الأيمنوالأيسر:
...............................................................................................................................
عند الموضع الوسط(الاتزان) :
...............................................................................................................................
الزمن الدوري للبندول البسيط :
...............................................................................................................................
يعتمد الزمن الدوري للبندول على
.............................................. 2-.............................................................
الرنين :
...............................................................................................................................
اذا كان الزمن الدوري لبندول طوله ( 36.9cm) يساوي (1.22 s) فما مقدار تسارع الجاذبية الارضية g عند موقع البندول
مسائل تدريبية
خصائص الموجات
الموجة :
...............................................................................................................................
النبضة الموجية :
...............................................................................................................................
الموجات الميكانيكية :
...............................................................................................................................
الموجات الكهرو مغناطيسية :
...............................................................................................................................
أنواع الموجات الميكانيكية :
...............................................................................................................................
مقارنة بين الموجة المستعرضة والموجة الطولية
الموجة تعريفها مكوناتها الرسم مثال
الموجة المستعرضة
الموجة الطولية
الموجة السطحية البحرية :
قياس الموجة
خصائص قياس الموجات :
الخاصية تعريفها العوامل المؤثرة عليها القانون الرمز
السرعة
السعة
الطول الموجي
الطور
الزمن الدوري
التردد
تمثيل الموجات
الموجات تحمل طاقة مما يمكنها من انجاز شغل
سعة الموجة تحدد مقدار الطاقة التي تحملها الموجة
الوسط الذي تنتقل خلاله الموجة يحدد سرعة الموجة
قطعت موجة صوتية ترددها (192 Hz ) ملعب كرة قدم طوله(91.4 m ) خلال (0.271 s ) احسبي :-
سرعة الموجة b- الطول الموجي للموجة
الزمن الدوري للموجة d- الطول الموجي وازمن الدوري اذا اصبح تردد الموجة ( 442Hz )
سلوك الموجات *:
ممكن إن تنعكس وترتد إلى الوسط نفسه أوأنتمركلهاأوجزءمنهاخلالالحدالفاصلإلىوسطآخرويتغيراتجاههاعندالحدالفاصلبينالوسطين .
الموجات عند الحواجز :
سرعة الموجة تعتمد :-
على..................................................ولا تعتمدعلى ......................................و...........................
من العوامل المؤثرة في سرعة الموجة:-
1-..............................كما في...................... 2-.............................كما في ................................
وتعتمد سرعة الموجة على 1- .............................................. 2-...................................................
الموجة الساقطة| هي...............................................................................................................
الموجة المنعكسة| هي...............................................................................................................
ماذا يحدث في الحالات التالية :-
نبضة تتحرك من نابض اكبر سمكا الى نابض اقل سمكا
نبضة تتحرك من نابض مثبت في حائط صلب ومصقول
نبضة تتحرك من نابض متصل بحلقة حرة الحركة حول قضيب ( حد فاصل حر الحركة )
تراكب الموجات :
تداخل الموجات
التداخل الهدام:
العقد :N *
...............................................................................................................................
التداخل البناء *:
البطن :* A
بيني بالرسم ما يحدث عندما تلتقي النبضتان في الحالات التالية مع ذكر نوع التداخل
الموجة الموقوفة
...............................................................................................................
..............................................................................................................
وهي تتكون من ....................................................و..........................................................
الموجات في بعدين :
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
من الأمثلة عليها.......................................................................................................
مقدمة الموجة.............................................................................................................
الشعاع.....................................................................................................................
الجهاز ................................... يستخدم في دراسة خصائص الموجات في بعدين
تركيبه
طريقة عمله
العمود المقام *:
زاوية السقوط *:
...............................................................................................................................
زاوية الانعكاس *:
...............................................................................................................................
قانون الانعكاس *:
.........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
من الظواهر الناشئة عن انعكاس الموجات
الانكسار هو...............................................................................................................................
العلاقة الرياضية التي تربط بين سرعة الموجة وطولها الموجي وترددها
...........................................................................................................................
من الظواهر الناشئة عن انكسار الموجات
...................................................................................................................................
خصائص الصوت والكشف عنه
الموجة الصوتية *:
...............................................................................................................................
-تردد الموجات الصوتية *:
...............................................................................................................................
طول الموجة الصوتية *:
..............................................................................................................................
العلاقة بين سرعة الصوت ودرجة الحرارة *:
الوسط سرعته
الهواء 0c 331
الهواء 20c 343
.......................................................................................................
عللي / لا ينتقل الصوت في الفراغ ؟؟
.......................................................................................................
...............................................................................................................................
صدى الصوت *:
...............................................................................................................................
استخدام صدى الصوت *:
...............................................................................................................................
الكشف عن موجات الضغط :
من الأمثلة :-
إدراك (تمييز) الصوت :
*يقاس مستوى الصوت بوحدة...............................................
*تعتمد حساسية الأذن على كل من .......................و.............................. ، كما أن إدراك الأصوات النقية يختلف عن إدراك الأصوات المختلفة .
تأثير دوبلر :
...............................................................................................................................
مثال على الظاهرة :
...............................................................................................................................
فسري فيزيائيا ما يلي :
عند تحرك المصدر في اتجاه كاشف الصوت ( الاقتراب)
عند تحرك مصدر الصوت مبتعدا عن كاشف الصوت(الابتعاد)
:
...............................................................................................................................
معادلة تأثير دوبلر لمصدر ثابت ومراقب متحرك
معادلة تأثير دوبلر لمصدر متحرك ومراقب ثابت
يركب شخص سيارة تسير في اتجاهك بسرعة (24.6m|s ) ويصدر صوتا تردده ( 524 Hz ) ما التردد الذي ستسمعه مع افتراض أن درجة الحرارة تساوي (20ᵒ C )
تطبيقات تأثير دوبلر :
الرنين في الأعمدة الهوائية والأوتار :-
مصادر الصوت :
*ينتج الصوت البشري عن .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
*أما الآلات الوترية فإن الصوت ينتج عن
.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
الرنين في الأعمدة ( الأنابيب ) الهوائية :
*يحدث إذا توافق تردد الشوكة الرنانة وتردد الموجة المنعكسة من العمود الهوائي .
*يختلف الرنين في العمود الهوائي باختلاف طول العمود ، وتردد الشوكة .
بيني بالرسم ما يلي :-
حالات الرنين في الأعمدة الهوائية المغلقة *:
حالات الرنين في الأعمدة الهوائية المفتوحة*:
ترددات الرنين في الأعمدة الهوائية المغلقة:-
ترددات الرنين في الأعمدة الهوائية المفتوحة:-
التردد في العمود الهوائي المفتوح ضعف التردد في العمود الهوائي المغلق
سماع الرنين
يؤدي الرنين الى.................................................................كما في ...........................................
الرنینفيالأوتار:
الوتر هو....................................................................................................................................
ترددات الرنين في الأوتار
بيني بالرسم الموجات الموقوفة في الأوتار ثم وضحي ترددات الرنين لكل حالة :-
1-
و-----------------------------
جودة الصوت :
...............................................................................................................................
يعتمد شكل الموجة على...................................................................................................
عند استخدام شوكة رنانة بتردد(392Hz ) مع أنبوب مغلق سمع أعلى صوت عندما كان طول عمود الهواء (21cm )و(65.3cm ) ما سرعة الصوت في هذه الحالة وهل درجة الحرارة في الأنبوب أكبر أم أقل من درجة الحرارة الطبيعية للغرفة وهي ( 20ᵒc ) وضحي ذلك .
طيف الصوت التردد الاساسي والايقاعات :-
التردد الاساسي لأنبوب مغلق
............................................................................................................................................................................................................................................................................................
التردد الاساسي لأنبوب مفتوح
..............................................................................................................................................................................................................................................................................................
الإعادة إنتاج الصوت و الضجيج :
...............................................................................................................................
لإعادة انتاج الصوت بإتقان يجب أن..................................................................
يساعد تخفيض عدد الترددات على ..................................................................