الدرس الثانى ... الموجات

الحركــة الموجيــة
تجارب
التجربة الملاحظة التفسير

1- املأ حوض بماء
2- املأ قطارة بالماء وابدأ فى تنقيط الماء فى الحوض قطرة قطرة -تتولد مجموعات من الدوائر عند نقطة تلامس القطرات لسطح الماء
-تتسع هذه الدوائر تدريجيا فى اتجاه جوانب الحوض . *يرجع تكوين الدوائر إلى :-
عند سقوط
قطرة ماء
فى الحوض
فأن الجزيء التى سقطت علية هذة القطرة يهتز
فيسبب اهتزاز الجزيئات المجاورة لة دون إن ينتقل من مكانة فتنشا دائرة واهتزاز الجزيئات المجاورة لة يسبب اهتزاز الجزيئات المجاورة لها فتنشا دائرة أخرى وهكذا إلى أن ينتقل الاهتزاز إلى جميع إرجاء الحوض فى صورة دوائر
تجربة
التجربة الملاحظة التفسير
- ضع قطعة صغيرة من الخشب أو الفلين فوق سطح الماء ثم ابدأ بتقطير الماء قطرة قطرة .
-تهتز قطع الخشب صعوداً وهبوطاً دون أن تنتقل من مكانها
- تتولد دوائر مركزها موضع سقوط قطرات الماء تنتشر فى اتجاه جوانب الحوض . *حركة جزيئات الوسط
بفرض أن قطع الخشب أو الفلين تمثل جزيئات الماء
-نظراً لأن قطع الخشب
تهتز صعوداً وهبوطاً دون
أن تنتقل من مكانها:-
1- فإن دقائق الوسط (جزيئات الماء) لم تنتقل من مكانها ولكنها تهتز صعوداً وهبوطاً .
2-أي أن جزيئات الماء تتحرك حركة اهتزازية لأعلى ولأسفل فى اتجاه عمودي على سطح الماء دون أن تنتقل من مكانها ولكن الذي ينتقل هو الاضطراب
3-تعتبر جزيئات الماء عند موضع سقوط القطرات من القطارة مصدر مهتز أو مصدر اضطراب
4- ينتقل الاهتزاز أو الاضطراب من المصدر المهتز إلى الوسط المجاور له فيهتز بنفس الكيفية التى يهتز بها الجسم المهتز بالتتابع ابتداءا من الجسم المهتز دون أن تنتقل من مكانها على هيئة حركة موجية
 تعريف الموجة :
هي اضطراب في الوسط ينتقل باتجاه معين وبسرعة معينة ويقوم بنقل الطاقة فى اتجاه انتشار الموجة .
 تعريف الحركة الموجية :
هي مجمل حركة دقائق الوسط فى لحظة ما وفى اتجاه معين .
 العلاقة بين الحركة الموجية والاهتزازية
-تنشا الحركة الاهتزازية عندما تهتز جزيئات الوسط على جانبي موضع سكونها
-عندما تهتز جزيئات الوسط المادي مسببة اضطراب فى جزيئاتة فأن هذا الاضطراب ينتشر في صورة حركة موجية
-اى أن الحركة الموجية تعتبر حركة اهتزازية تسبب اضطراب في جزيئات الوسط
أنــواع الموجـــات
س : قارن بين الأمواج الميكانيكية والأمواج الكهرومغناطيسية
الأمـــــواج الميكانيكية الأمواج الكهرومغناطيسية
تعريف عبارة عن اضطراب يحتاج لوسط مادي كي ينتشر فيه عبارة عن اضطراب لا يحتاج وسط مادي كي ينتشر فية بل يمكن أن ينتقل فى الفراغ والوسط المادي
الطبيعة أمواج مستعرضة وطولية أمواج مستعرضة فقط
المنشأ تنشأ نتيجة اهتزاز جزيئات الوسط إما فى اتجاه عمودي أو فى نفس اتجاه انتشار الموجة تنشأ من اهتزاز مجالات كهربية و مجالات مغناطيسية فى اتجاه عمودي على انتشار الموجة
أمثلة أمواج صوت – الماء – وتر مهتز أمواج الراديو- الضوء – أشعة جاما - أشعة أكس
علل : عند حدوث اضطراب في سطح الماء تطفو عليه قطعة خشب لا تنتقل قطع الخشب من مكانها
لأن جزيئات الماء تتحرك حركة اهتزازية لأعلى ولأسفل في اتجاه عمودي على سطح الماء دون أن تنتقل من مكانها ولكن الذي ينتقل هو الاضطراب .
علل اصطدام الأمواج بصخور الشواطىء يسبب تفتيتها
لأنها تقوم بنقل طاقتها فى إتجاة انتشارها فتسبب تفتيت الصخور
 علل : يصل الضوء من الشمس للأرض رغم وجود فراغ .
لأن الضوء عبارة عن موجات كهرومغناطيسية ينتقل فى الفراغ وفى الوسط المادي (لا يحتاج لوسط مادي كي ينتقل فيه) .
 علل : يمكن أن تنتشر الأمواج الكهرومغناطيسية فى الفراغ .
لأنها لا تحتاج لوسط مادي كي تنتقل فيه ولكن يمكن أن تنتشر سواء فى وجود وسط مادى أو غيابه .
 علل : يعتبر الضوء وأمواج الراديو من الأمواج الكهرومغناطيسية .
لأنها تنتقل فى الفراغ والأوساط المادية .
 علل الصوت من الأمواج الميكانيكية
لأنة يحتاج وسط مادى كي ينتشر فية
 علل لا نستطيع سماع أصوات الانفجارات التى تحدث فى الشمس
لوجود فراغ بين الشمس والأرض وان الصوت من الموجات الميكانيكية التى تحتاج وسط مادى تنتشر فية
 علل عندما تشاهد مباراة كرة قدم فى الاستاد وفى يدك راديو مفتوح فانك تسمع صوت مذيع الراديو قبل صوت المذيع من الاستاد
لآن الصوت المسموع من الراديو موجات كهرومغناطيسية سرعتة تساوى سرعة الضوء أما صوت المذيع الموجود فى الاستاد موجات ميكانيكية سرعتة اقل بكثير من الموجات الكهرومغناطيسية التى تساوى سرعة الضوء

الموجــات المستعرضــة
التجربة الملاحظة الاستنتاج
اربط حبل فى عمود من احد طرفية و ضع علية قطع قماش ملونة ثم هزة - يتولد موجة تسرى من الطرف الذي تمسكة للطرف الآخر
-تهتز علامات القماش لأعلى ولأسفل عموديا على إتجاة انتشار الموجة هذة الحركة تعرف بأنها حركة موجية مستعرضة
 تعريف الحركة الموجية المستعرضة :
هى الحركة التى تهتز فيها جزيئات الوسط على جانبي موضع سكونها فى اتجاه عمودي على اتجاه انتشار الموجة دون أن تنتقل من مكانها
*أمثلة :
1- حركة أمواج الماء 2 - حركة وتر مشدود
3 - أمواج الضوء 4- أمواج الراديو
 تكوين الموجة المستعرضة :
1- قمة 2- قاع
 الموجة المستعرضة = قمة + قاع متتاليين
 تعريف القمة :
أقصى إزاحة لدقائق الوسط لأعلى .
 تعريف القاع :
أقصى إزاحة لدقائق الوسط لأسفل .
 الطول الموجى للموجة المستعرضة :
هو المسافة بين قمتين متتاليين أو قاعين
متتاليين .
-ضعف المسافة بين قمة وقاع متتاليين
وحدة القياس المتر ، سم
الطول الموجى = المسافــة الكليــة
عــدد الموجــات المسافة الكلية
الطول الموجى عدد الموجات
 س : ما معنى أن الطول الموجى للموجة المستعرضة = 20 سم ؟
معنى ذلك أن المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتالين في نفس المستوى = 20 سم .
 ما معنى أن المسافة بين قمة والقمة التي تليها تساوى 20 سم
معنى ذلك أن الطول الموجى للموجة المستعرضة = 20 سم
 ما معنى أن المسافة بين القمة والقاع التي يليها تساوى 20 سم
معنى ذلك أن الطول الموجى للموجة المستعرضة = 40 سم
 علل : الموجات المتولدة عند سطح الماء حركة موجية مستعرضة .
 علل : عند اهتزاز وتر مشدود توليد موجات مستعرضة .
لأنها تنشا من اهتزاز جزيئات الوسط فى اتجاه عمودي على اتجاه انتشار الموجة دون أن تنتقل من مكانها
 علل : الضوء من الموجات الكهرومغناطيسية المستعرضة .
موجات الضوء موجات كهر ومغناطيسية لأنها لا تحتاج لوسط مادي كي تنتشر فيه
موجات الضوء موجات مستعرضة لأنها تنشأ من اهتزاز مجال كهربي ومجال مغناطيسي عمودي على إتجاة انتشار الموجة
 علل موجات الماء من الموجات الميكانيكية المستعرضة
موجات الماء ميكانيكية لأنها تحتاج وسط مادي كي تنتشر فية
موجات الماء مستعرضة لأنها تنشا نتيجة اهتزاز جزيئات الوسط فى إتجاة عمودي
على إتجاة انتشار الموجة دون أن تنتقل من مكانها
مسائل محلولة
*أثناء إجراء تجارب إحداث موجات على سطح الماء وجد أن قطعة الفلين وصلت لأعلى نقطة لها 16 مرة خلال 30 ثانية احسب تردد قطعة الفلين والزمن الدورى
التردد = عدد الموجات / الزمن بالثواني = 16 / 20 هرتز
الزمن الدورى = 20 /16 ثانية
================================================
س : فى الشكل المقابل .
1- احسب الطول الموجى و سعة
الإهتزازاة و الزمن الدورى و التردد
أ- الطول الموجى
الطول الموجى = المسافة الكلية
عدد الموجات
الطول الموجى = 160 = 40 سم
4
سعة الإهتزازاة = 5 سم
الزمن الدورى = 2,0 ثانية
التردد = 1/ الزمن الدورى = 10 /2 = 5 هرتز
2-اكتب ما تدل علية الأرقام
1- قمة 2- قاع 3- إتجاة انتشار الموجة
4- إتجاة حركة جزيئات الوسط
=================================================
في الشكل المقابل أوجد المسافة الكلية
الطول الموجى = 10 سم
المسافة الكلية =الطول الموجى × عدد الموجات
=10 ×3 =30 سم
================================================
إذا علمت أن زمن سعة الاهتزازة لجسم مهتز يساوى 0.001 ثانية والمسافة بين قمتين متتاليتين لة = 10 سم احسب الزمن الدوري –التردد والطول الموجى والمسافة الكلية التى تقطعها الموجة فى ستة ثواني
الزمن الدورى = 0.004 ثانية
التردد = 1/ الزمن الدورى = 1/ 0.004 = 1000 / 4=250 هرتز
الطول الموجى = 10 سم
عدد الموجات = التردد × الزمن بالثواني = 250 ×6 = 1500
المسافة الكلية = الطول الموجى × عدد الموجات =1500 × 10 = 15000سم = 150 متر

الموجـات الطوليــة
التجربة الملاحظة الاستنتاج التفسير

في حالة التضاغط
تتقارب جزيئات الوسط وتزداد كثافتة ويزداد الضغط
في حالة التخلخل:
تتباعد جزيئات الوسط وتقل كثافتة ويقل ضغطة
-هذا النوع من الموجات التى تهتز فيه جزيئات الوسط فى نفس اتجاه انتشار الموجة يسمى بالموجات الطولية عند هز الحلقة الأولى تسبب اهتزاز جزيئات الهواء المحيطة بها فتهتز جزيئات الهواء المجاورة لها فتهتز الحلقة الثانية الموجودة فيها وهكذا إلى أن ينتقل الاهتزاز إلى الطرف الآخر
-يرجع اقتراب حلقات السلك من بعضها فى بعض المناطق إلى اقتراب جزيئات الهواء فى هذة المنطقة
-يرجع ابتعاد حلقات السلك من بعضها فى بعض المناطق إلى ابتعاد جزيئات الهواء فى هذة المنطقة
1- احضر ملف حلزوني من السلك
2- علق الملف تعليقاً أفقياً بواسطة خيوط رأسية
3- ادفع طرف الملف الحلزوني من اليسار إلى اليمين 1-يتولد موجة تنتقل من الطرف الذي اهتزت عندة الحلقة الأولى للطرف الآخر
2-تهتز حلقات السلك على جانبي موضع سكونها دون أن تنتقل من مكانها
3-اهتزاز حلقات السلك يكون فى نفس اتجاه انتشار الموجة
4-وجود مناطق تكون حلقات السلك قريبة من بعضها تسمى تضاغط
5-وجود مناطق تكون حلقات السلك بعيدة من بعضها تسمى تخلخل
6-تنتشر التضاغطات و والتخلخلات على طول السلك

تعريف الموجة الطولية :
هى الموجة التى تهتز فيها جزيئات الوسط على جانبي موضع سكونها فى
نفس اتجاه انتشار الموجة دون أن تنتقل من مكانها .دون أن تنتقل من مكانها
*تكوين الموجة الطولية :
الموجة الطولية = تضاغط + تخلخل
 تعريف التضاغط :
أقصى تقارب لجزيئات
الوسط مع بعضها .
 تعريف التخلخل :
أقصى تباعد لجزيئات
الوسط مع بعضها .
 الطول الموجى للموجة الطولية :
هو المسافة بين مركزى
تتضاغطين متتاليين
أو مركزى تخلخلين متتاليين .
-ضعف المسافة بين مركز
تضاغط وتخلخل متتاليين
س : ما معنى أن الطول الموجى للموجه الطولية = 8 سم ؟
معنى ذلك أن المسافة بين مركزى أى تتضاغطين أو أى تخلخلين متتاليين = 8 سم .
فى الشكل المقابل
هذا الشكل يمثل موجة ........
طولية
اوجد أ-الطول الموجى = 20 سم
ب- المسافة الكلية = الطول الموجى × عدد الموجات
= 4 × 20 = 80 سم
اكتب ماتدل علية الارقام
1- تضاغط 2- تخلخل 4- اتجاة انتشار الموجة
اكمل المسافة بين 2 ، 3 = ..... سم
10 سم
س : ما معنى أن المسافة بين مركزى تضاغط وتخلخل متتاليلن = 8 سم ؟
معنى ذلك الطول الموجي للموجة الطولية =8سم .
 علل : تعتبر موجات الصوت من الموجات الطولية الميكانيكية .
موجات الصوت من الموجات الميكانيكية لأنها تحتاج إلى وسط مادى كى تنتقل فيه .
موجات الصوت من الموجات الطولية لأنها تنشأ من اهتزاز جزيئات الوسط في نفس اتجاه انتشار الموجة .
 علل عند هز سلك حلزوني معلق راسيا بخيوط أفقية تقترب بعض الحلقات من بعضها ويبتعد بعض الحلقات من بعضها
تقترب بعض الحلقات من بعضها لان جزيئات الوسط فى هذا المكان تقترب من بعضها وتبتعد بعض الحلقات من بعضها فى هذا المكان لان جزيئات الوسط تبتعد من بعضها فتبتعد الحلقات من بعضها
س : قارن بين الموجة الطولية والموجة المستعرضة .
وجة المقارنة الموجة الطولية الموجة المستعرضة
تعريف تهتز فيها جزيئات الوسط فى نفس اتجاه انتشار الموجة تهتز فيها جزيئات الوسط فى اتجاه عمودي على انتشار الموجة
تكوين تضاغطات ، تخلخلات قمم ، قيعان
مثال موجات الصوت موجات الماء – الضوء – وتر مشدود
الطبيعة ميكانيكية كهر ومغناطيسية - ميكانيكية

» الدرس الثانى ... القانون الثانى لنيوتن
» الدرس الثانى ... فرق الجهد
» الدرس الثانى ... فرق الجهد
» الدرس الثانى ... الهيدروكربونات
» الدرس الثانى ... الاحماض