الدرس الثانى
انعكاس الموجات الصوتية
انعكاس الصوت
: هو ارتداد أمواج الصوت عندما تقابل سطح عاكس الى نفس الوسط .
الأدوات :
لوح من الخشب – لوح من الفلين – منضده –
أنبوبتين من الورق المقوي بداخل أحداهما موبايل
خطوات العمل :
1- نثبت حاجز الفلين والسطح العاكس ( اللوح الخشبي أو المعدني )
كما بالشكل
2- نثبت الانبوبتين (أ )، (ب) على جانبي حاجز الفلين ونجعل
الموبايل يرن أمام فوهة الأنبوبة (أ )
ونستمع للصوت أمام فوهة الأنبوبة (ب)
3- نحرك الانبوبة (ب ) فى الوضع الافقى يميناً ويساراً حتى نسمع أوضح صوت
4- قس الزاوية بين محور الانبوبة (أ ) ولعمود المقام فتكون زاوية السقوط،
قس الزاوية بين محور الانبوبة (ب ) ولعمود المقام فتكون زاوية الانعكاس،
5- كرر العمل السابق عدة مرات مع تغيير زاوية السقوط فى كل مرة
6- حرك الانبوبة (ب) الى أعلى بحيث يتغير موضعها
الملاحظة
1- زاوية السقوط = زاوية الانعكاس وتكون مساوية لها دائماً
2- عند تحريك الانبوبة (ب) وتغيير موضعها : يؤدى الى انعدام الصوت أو سماع صوت منخفض
الاستنتاج :
1- ارتداد أمواج الصوت عندما تقابل سطح عاكس
2- تخضع أمواج الصوت لقانوني الانعكاس وهما
القانون الأول للانعكاس :زاوية السقوط = زاوية الانعكاس
القانون الثاني للانعكاس : الشعاع الصوتي الساقط والشعاع الصوتي المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس تقع جميعها فى مستوى واحد عمودي على السطح العاكس.
س ماذا يحدث للشعاع الساقط عمودياً على السطح العاكس مع التعليل والتوضيح بالرسم
صدى الصوت : هو تكرار سماع الصوت الاصلى نتيجة انعكاسه
شروط حدوث صدى الصوت
1- وجود سطح كبير ومتسع مثل الجبال ، الحوائط الجدران،المسطحات المائية
2- ألا تقل المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس عن 17 متر [ علل ]
حـ - وذلك حتى لا تقل الفترة الزمنية بين سماع الصوت الاصلى وصداه عن (0.1 ) ثانية
تطبيقات على ظاهرة انعكاس الصوت
تعيين سرعة الصوت فى الهواء
الأدوات :
حائل كبير – قطعتي خشب
خطوات العمل :
1- الوقوف بعيداً عن حائل كبير ثم إصدار صوت باستخدام قطعتي خشب
2- تسجيل الزمن بالثانية بين لحظتى إصدار الصوت وسماع الصدى
3- تكرار العمل السابق عدة مرات لإيجاد متوسط قيمة الزمن
الملاحظة ، الاستنتاج
*بمعلومية المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس ،
ومتوسط الزمن يمكن:.... تعيين سرعة الصوت فى الهواء
*الزمن (ز) يقاس بوحدة الثانية ، المسافة (ف) تقاس
بوحدة المتر
وتتعين سرعة الصوت فى الهواء من العلاقة ؛
سرعة الصوت (ع) =ضعف المسافة بين مصدر الصوتو المستمع( 2ف )
-------------------------
متوسط زمن صدي الصوت ( ز )
أمثـــلة
1- وقف رجل على بعد 680 متر من جبل وأصدر صوتا احسب الزمن اللازم ليسمع صداه علما بان
سرعة الصوت في الهواء =340 متر/ث ؟
الحـل 2ف 2 680
ز = ـــــــــــــ = ---------- = 4 ثواني
ع 340
2- وقف شخص على مسافة من جبل وأصدر صوتا سمع صداه بعد 3 ثواني وكانت سرعة الصوت في الهواء = 340 متر / ث احسب المسافة بين الشخص والجبل ؟
تسليط أو تـركيز الصوت
حيث إن الأسطح المقعرةعندما تسقط عليها موجات الصوت تتجمع فى نقطة تعرف ببؤرة السطح
س علل
اهتمام العلماء المسلمين ببناء المساجد مقعرة الشكل ؟
حـ - وذلك لتركيز وتقوية صوت الخطيب ونقلة الى جميع أنحاء
المساجد .، وتتجمع الموجات الصوتية فى منطقة البؤرة السطحية
( والأسطح المقعرة تعمل على تجميع وتركيز الصوت )
يتميز ثعلب الفنك بقدرة سمعية عالية جداً ؟
حـ - وذلك بسب كبر صيوان أذنه التى تعمل عمل على
التقاط أكبر قدر من الأمواج الصوتية
تقدير عمق البحار وبعد الأجسام فيها (بواسطة الموجات الفوق صوتية )
* غرقت غواصة روسية فتم البحث عنها فى المحيط وباستخدام جهاز الموجات الفوق سمعية تم إرسال موجات صوتية فتم تحديد موقعها وكان زمن إرسال واستقبال الموجات 5ثوانى إذا علمت ان
المسافة بينها وبين سطح السفينة البحاثة1050 احسب سرعة الصوت فى الماء؟
وأوجد سرعة الصوت فى الماء إذا كان زمن إرسال الموجات فقط 5 ثواني ؟
2- صدر عن مركب استطلاع حرب موجات صوتية ترددها 25 ألف هيرتز وطولها الموجى 0.01 متر فاصطدمت بغواصة تحت الماء فارتدت تلك الموجات بعد 8 ثواني من لحظة صدورها احسب بعد المركب عن سطح البحر ؟
فحص لحـــــــــــــــام المعادن والمسبوكات
حيث تستخدم الموجات فوق السمعية فى الكشف عن
وجود الشروخ فى بعض الأجزاء المعدنية كأنابيب نقل الغاز الطبيعي
الشروخ والثقوب والفقاعات الهوائية والمناطق التى لم يكتمل لحامها
وفيها يتم تسليط الموجات فوق سمعية على المادة موضع الاختبار وإذا اختلفت مقدار شدة (سعة اهتزاز) الموجات المنعكسة فإن ذلك يدل على وجود فقاعات هوائية او جزء غير
مكتمل اللحام
الفحوصـــــات الطبية :..
حيث تستخدم الموجات فوق السمعية فى تحديد نوع جنس الجنين ( علل )
حـ - وذلك اعتمادا على اختلاف أجزاء الجسم فى قدرتها على عكس الموجات فوق السمعية
يستطيع الخفاش ان يطير ليلاً دون ان يصطدم بالحواجز( يستطيع الخفاش أن
يصطاد فرائسه ليلاً) ؟
حـ - لان الخفاش يصدر موجات فوق سمعية ترددها( 50 : 100 كيلو هيرتز )
ويستطيع استقبالها مرة أخرى فيحدد موقع الأسطح فيتفادى الاصطدام بها .أو ( يحدد موقع الفريسة فينقض عليها )
س ما تفسير ك لهذه العبارة : أصدر خفاش موجات فو ق سمعيه ومع ذلك أصدم بالجدار الذى أمامه
حـ - تفسير ذلك أن الجدار أمتص الموجات فوق السمعية ولم يعكسها
( الجدار مغطى باللباد أو المطاط )
س أحمد طالب فى الصف الثالث الثانوي فى ليلة امتحان الفيزياء أدارت والدتة الغسالة فأصدرت أصوات مزعجة نتيجة اهتزازها ؟ ماذا يقترح أحمد على والدتة مع التفسير العلمي للاقتراح
حـ -
الاقتراح : وضع قطعة موكيت أو مطاط تحت الغسالة التى تهتز عند طردالماء
التفسير العلمي : لان المطاط أو الموكيت يمتص الأصوات الناشئة بدلاً من انعكاسها على الأسطح المصقولة
مع تحياتي / اسد مصر
