حل اسئلة التقويم

20. الموجات عند الحدود الفاصلة. أيّ خصائص الموجة الآتية لا تتغير عندما تمر الموجة خلال حد فاصل بين وسطين مختلفين: التردد، السعة، الطول الموجي، السرعة، الاتجاه؟

لا يتغيّر التردد بينما يتغيّر كل من السعة والطول الموجي والسرعة عندما تعبر الموجة وسطاً جديد أما الاتجاه فيمكن أن يتغير أو لا يتغير وذلك اعتماداً على الاتجاه الأصلي للموجة.

21. انكسار الموجات. لاحظ الشكل $a$ 17-7، وبيّن كيف يتغير اتجاه الموجة عندما تمر من وسط إلى آخر، وهل يمكن أن تعبر موجة في بعدين حداً فاصلاً بين وسطين دون أن يتغير اتجاهها؟ وضح ذلك.

تنكسر ويتغير اتجاهها وفقاً لمعاملي انكسار الوسطين إذا سقطت الموجة عمودياً على الحد الفاصل أو إذا كان لها السرعة نفسها في الوسطين.

22. الموجات الموقوفة. ما العلاقة بين عدد العقد وعدد البطون في موجة موقوفة في نابض مثبت الطرفين؟

يزيد عدد العقد دائماً واحدة على البطون

23. التفكير الناقد. هناك طريقة أخرى لفهم انعكاس الموجات، وهي أن تغطي الطرف الأيمن لكل رسم في الشكل $a$ 13-7 بقطعة ورق، على أن يكون طرف الورقة موجوداً عند النقطة N (العقدة)، ثم تركز على الموجة الناتجة التي تظهر باللون الأزرق الغامق، وتلاحظ أنها تبدو مثل موجة منعكسة عن حد فاصل، فهل هذا الحد الفاصل حائط صلب أم ذو نهاية مفتوحة؟ كرر التمرين مع الشكل $b$13-7.

الشكل $a$ 13-7 يسلك سلوك جدار صلب لأنّ الموجة المنعكسة منقلبة، أما الشكل $b$ 13-7 فيسلك سلوك النهاية المفتوحة لأن الحد الفاصل بطن والموجة المنعكسة غير منقلبة.