الدرس الثانى
الحركة الموجية
المــــــوجة:
هي أحد أشكال إنتقال الطاقة وهي الاضطراب الذي ينتقل في اتجاه معين وبسرعة معينة
نشاط : .. لتوضيح مفهوم الحركة الاهتزازية
الأدوات :
أنبوبة مجوفة طولها 30 سم – شمعة – عود بخور مشتعل – شوكة رنانة
خطوات العمل :
1- ثبت الأنبوبة الأفقية وضع أمام أحدى فوهتيها شمعة مشتعلة، وامام الفوهة الأخرى عود البخور
2- أطرق الشوكة الرنانة وقربها من عود البخور
الملاحظة أهتزاز لهب الشمعة
التفسير
1- عند اهتزاز الشوكة الرنانة ت
تولد طاقة تنتقل فى صورة أمواج صوتية
2- دقائق الوسط (جزيئات الهواء المختلط بالدخان )
لا تنتقل من أماكنها أثناء قيامها بنقل الموجات الصوتية بما تحملة
من طاقة الى لهب الشمعة
والاستنتاج :
1- الحركة الناشئة عن أهتزاز دقائق الوسط فى لحظة ما وباتجاه معين تعرف بالحركة الموجية
2- الاتجاه الذى تتقدم فيه الموجة يسمى بخط انتشار الموج
الحركة الموجية:...... الحركة الناتجة عن إهتزاز دقائق الوسط في لحظة ما وباتجاه معين.
خط إنتشار الموجة:.. الإتجاه الذي تتقدم فيه الموجه.
الموجات المستعرضة والموجات الطولية
يمكن توضيح الفرق بين الموجات المستعرضة والطولية بإجراء النشاط التالي
الأدوات :
ملف زنبركى مثبت فى حائل – شريط ملون مربوط فى منتصف الملف
خطوات العمل
* عن تحريك الملف لأعلى وأسفل(يميناً ويساراً )
* عند دفع وجذب حلقات طرف الملف) ماذا يحدث ؟
عمودياً على محور الملف ماذا يحدث ؟
الملاحظة : تعلو وتهبط الحلقات دون أن تنتقل من أماكنها مكونة قمم وقيعان
الملاحظة : تتقارب وتتباعد الحلقات دون أن تنتقل من أماكنها مكونة تضاغطات وتخلخلات
القمة :أعلى نقطة بالنسبة لموضع الاتزان فى الموجة المستعرضة
الضاغط :المنطقة التى ترتفع فيها كثافة وضغط الموجة الطولية
القاع: أقل نقطة بالنسبة لموضع الاتزان فى الموجة المستعرضة
التخلخل : المنطقة التى تقل فيها كثافة وضغط الموجة الطولية
الموجة المستعرضة :.. الاضطراب الذى تهتز فيه
جزيئات الوسط عمودياً على اتجاه انتشار الموجة
أمثلة : موجات الصوت ، والموجات التضاغطية لزنبرك
الموجـــــة الطولية: .. الاضطراب الذى تهتز فيه
جزيئات الوسط على نفس خط انتشار الموجة
أمثلة : موجات الماء – الموجات في حبل – الموجات الكهرومغناطيسية .
ملحوظة هامة
أثناء انتشار الموجة لا تنتقل جزيئات الوسط من أماكنها ، ولكنها تهتز حول مواضع سكونها
س1 قارن بين الموجات الطولية والموجات المستعرضة من حيث ( التكوين-التعريف – الطول الموجى )
س2 ما المقصود بحمامات العلاج الطبيعي ؟ وأذكر أهميتها ؟
حـ - حمامات العلاج الطبيعي ) : أحواض يتحرك فيها الماء على شكل أمواج دائرية
الأهمية : (الماء الدافئ بها ) يعمل على فك التشنجات العضلية ، (الماء البارد بها ) يعمل على فك التشنجات العصبية
أنواع الأمواج
أ/ أموج ميكانيكية1) تحتاج لوسط مادي لكي تنتشر فيه ولا تنتشر فى الفراغ
(2) قد تكون
** مستعرضة مثل أمواج الماء
** طولية مثل أمواج الصوت
ب/ امواج كهرومغناطيسية(1) لا تحتاج إلى وسط مادي لكي تنتشر فيه وتنتشر في الفراغ بسرعة 3 × 10 8 م/ث
(2) كلها من النوع المستعرض
مثل * أمواج الراديوالمستخدمة فى أجهزة الردار
* أمواج الضوء
مفاهيم مرتبطة بالحركة الموجية
طـــول الموجـــة
الطـــــــــول الموجى للموجة المستعرضة(طول الموجة المستعرضة )
هــو : المسافة بين اى قمتين أو قاعين متتاليتين
س1 ما معنى أن الطول الموجى للموجة المستعرضة 50 سم ؟
حـ معنى ذلك أن المسافة بين قمتين اوقاعين متتالين 50 سم .
س2 أذا كانت المسافة بين القمة الأولى والخامسة لموجة مستعرضة = 20 سم أحسب طول الموجة المستعرضة ؟
الطول الموجى للموجة الطولية(طول الموجة الطولية ):
هو المسافة بين مركزي أي تضاغطيين أو تخلخلين متتالين
س3 ما معنى أن الطول الموجى للموجةالطولية 50 سم ؟
حـ معنى ذلك أن المسافة بين مركزي أي تضاغطيين أو تخلخلين متتالين 50 سم .
ملحوظة هامة
يعبر عن الطول الموجى بالرمز (ل)
يقدر الطول الموجى بوحدة المتر ومن أجزاء المتر:
سعة المـــــــوجة
أقصى إزاحة تصل إليها جزيئات الوسط المادي بعيداً عن مواضع سكونها
س أحسب سعة الاهتزازة لكل من الموجتين التاليتين
سرعة الموجـــة (ع)
هى المسافة الى تقطعها الموجة فى الثانية الواحدة
وتتعين من العلاقة :
وتقاس بوحدة م / ث ، وسرعة الموجة ثابتة فى الوسط الواحد ولكنها تختلف من وسط لأخر
التردد (ت )
عدد الموجات التى تحدث فى الثانية الواحدة
قانـــــــون انتشار الامــــــــــواج
من الشكــــل المقابل:
المسافة التى تقطعها الموجة = عدد الاهتزازات (الموجات ) الكاملة × الطول الموجى للاهتزازة الكاملة الزمـــن
سرعة انتشار الموجة(ع) = التردد (ت) × الطول الموجى للاهتزازة الكاملة (ل)
تدريبـــــــات
1- طرقت شوكة رنانة ترددها 320 ذ/ث احسب :
(1) الزمن الدورى (2) الطول الموجى إذا اعتبرنا سرعة الموجة 320م/ث
الحـــــــــــل(1) الزمن الدورى = 1
320
(2) ل = ع = 320 = 1 متر
ت 320
2 – من الشكل المقابل احسب :
(1) الطول الموجى =.............
(2) الزمن الدورى =............
(3) سرعة انتشار الموجة =.............
========================================
3- الشكل المقابل يوضح العلاقة بين
الإزاحة والزمن الذي تستغرقة موجة مستعرضة تمر
عبر الماء بسرعة 20 م/ ث : من البيانات آلاتية أوجد
(1) سعة الاهتزازة =...............
(2) التردد =..............
(3) الطول الموجى =............
====================================
4- إذا كان الطول الموجى لأقصر وأطول موجة على الترتيب يمكن سماعها هى: 1.7 سم , 17 متر على الترتيب . احسب أعلى واقل تردد يمكن أن تتأثر به الاذن , علماً بان سرعة الصوت فى الهواء 320 م/ث ؟
========================================
5- أمواج صوتية ترددها 200 هيرتز وطولها الموجى فى الهواء 1.7 متر :
أحسب 1- سرعة انتشار الموجات الصوتية فى الهواء
2- الطول الموجى لهذه الموجات عند انتشارها فى الماء بسرعة 1500 م/ث
=====================================
6- الشكل المقابل يمثل حركة اهتزازية لبندول بسيط أختر الحرف الدال على :
1) اهتزاز البندول بمقدار 3/4 اهتزازة كاملة
2) سعة الاهتزازة
مع تحياتي العزازي
