الدرس الأول: الموجات

كيف تتحرك جزيئات المادة في الموجات الطولية؟

للخلف والأمام في اتجاه انتقال الموجة.

ما المقصود بسعة الموجة الطولية؟

المسافة بين مركزي تضاغط وتخلخل متتاليين.

1- تنتشر موجة طولها 0.55 متر في وتر. وإذا كان ترددها 6.0 هرتز فما سرعتهما؟

المعطيات: الطول الموجي = 0.55 متراً.

التردد: = 6.0 هيرتز.

المطلوب: سرعة الموجة ع =؟ م/ث.

الحل: ع = $\lambda د$ = 0.55 × 6 = 3.3 م/ث.

2- موجة صوتية ترددها 15000 هرتز، تنتشر في الماء بسرعة 15000 م/ث. ما طولها الموجي؟

المعطيات: التردد 15000 هيرتز.

السرعة: = 1500 م/ث.

المطلوب: الطول الموجي $\lambda$ = ع / د = 1500 / 15000 = 0,1 متراً.

التحليل:

1- كيف يعتمد شكل القلم كما تراه على مستوى الماء في الكأس؟

2- أين تتغير سرعة موجة الضوء القادمة من القلم؟

3- استنتج: ما علاقة شكل القلم كما يبدو لك بتغير سرعة الضوء؟

اختبر نفسك:

1- حلل كيف تنقل الموجة الطاقة من مكان إلى آخر دون أن تنقل معها المادة؟

الموجات تنقل الطاقة من جزيء إلى الجزيء المجاور.

2- فسر كيف تتغير المسافات بين حلقات النابض عندما تنتقل خلاله موجة طولية؟

الموجات الطولية كبيرة السعة تكون أكثر تضاغطاً في مناطق التضاغط وأكثر تخلخلاً في مناطق التخلخل.

3- توقع كيف سيتغير الطول الموجي لموجات عندما يزداد ترددها، مع بقاء سرعتها ثابتة؟

سوف يقل الطول الموجي.

4- طبق حجران متماثلان، أحدهما ثقيل والثاني خفيف، أسقطا من ارتفاع واحد في بركة، وضح لماذا ينتج عن سقوط الحجر الأكبر موجات سعتها أكبر؟

الحجر الأثقل يمتلك طاقة حركية أكبر عندما يضرب الماء والطاقة الأكبر تولد أمواجاً ذات سعة أكبر.

5- التفكير الناقد: قارب سريع يولد موجات على سطح الماء ويسحب أنبوباً عائماً، صف حركة الأنبوب عندما تمر به الموجات المتولدة خلف القارب.

موجات الماء تسبب حركة الانبوب الداخلي باتجاه الأعلى والأسفل.

6- حساب سرعة الموجات احسب سرعة موجة طولها 0.2 م وترددها 1.5 هرتز.

$\lambda$ = 0.2 م د = 1.5 هرتز.

ع = $\lambda$ د = 0.2 ×1.5 = 0.3 م/ث.

7- حساب الطول الموجي احسب الطول الموجي لموجة سرعتها 3.0 م/ث وترددها 0.5 هرتز.

$\lambda$ = ع / د = 3 / 0.5 = 6 م.