الموجات الميكانيكية المتوالية
I- الموجات الميكانيكية:
1- تعـــــــــريف:
الموجة الميكانيكية هي ظاهرة انتشار تشويه في وسط مادي مرن
دون انتقال للمادة المكونة لهذا الوسط، و تكون مستعرضة إذا كان اتجاه تشويه الوسط عموديا على اتجاه انتشارها، و طولية إذا كان اتجاه تشويه الوسط على استقامة واحدة مع اتجاه انتشارها.
2- أمثلة لبعض الموجات الميكانيكية المستعرضة:
أ) مثـــــــــال 1:
نحدث في طرف حبل مرن أفقي متوتر تشويها عموديا عليه:
نلاحظ أن نقط الحبل تتحرك عموديا إلى الأعلى و إلى الأسفل،
في حين يكون اتجاه انتشار الموجة أفقيا.
بعد مرور الموجة، تستقر جميع نقط الحبل في موضعها الأصلي،
إذن فخلال انتقال الموجة لا تنتقل المادة، و إنما يتم هناك انتقال الطاقة من نقطة إلى أخرى.
ب) مثـــــــــال 2:
عند وصول الموجة، يهتز المركب نحو الأعلى ،
و بعد مرورها يعود إلى مكانه الأصلي.
ج) مثـــــــــال 3:
نسقط جسما صغيرا في ماء راكد بعد وضع قطعة فلين على سطحه،
نلاخظ نشوء موجة دائرية سرعان ما تنتشر في جميع الاتجاهات، و عند وصولها إلى مكان تواجد قطعة الفلين، تهتز هذه الأخيرة رأسيا، ثم تعود إلى موضعها الأول.
3- أمثلة لبعض الموجات الميكانيكية الطولية:
أ) مثـــــــــال 1:
عند كبس بعض لفات نابض حلزوني و تحريرها،
ينتشر التشوه المحدث على شكل انضغاطات و تمددات متتالية للفات النابض ، و يلاحظ أن تذبذب اللفات(التشويه) و انتشار الموجة يتمان في اتجاه طول النابض.  *انتشار موجة طول نابض أ) مثـــــــــال 2:
الصوت موجة ميكانيكية طولية تنتشر في جميع الاتجاهات
، و يتطلب انتشارها وسطا ماديا مرنا (الصوت لا ينتشر في الفراغ). 
انقر فوق الصورة لمعاينة محكاة انتشار الصوت
4- سرعة انتشار موجة:
أ) تعـــــــــــريف:
تعرف سرعة انتشار الموجة بالعلاقة:
d
ــــــــ =v
Dt حيث d المسافة التي تقطعها الموجة خلال المدة الزمنيةDt و وحدة سرعة الانتشار في النظام العالمي للوحدات هي: m/s
ب) سرعة موجة طول حبل متوتر:
تحدد العلاقة التالية تعبير سرعة انتشار الموجة طول حبل متوتر،
توتره T بوحدة N و كتلته لوحدة الطول m بالوحدة kg/m.  ملحوظة 1:
كل نقطة M تكرر نفس حركة المنبع S بتأخر زمني t:
 ملحوظة 2: عند التقاء موجتين، فإنهما تتراكبان (أي تنضاف إحداهما إلى الأخرى)،
و بعد الالتقاء يستمر انتشار كل منهما دون تأثير ناتج عن تراكبهما،
بحيث تتابع كل موجة انتشارها بنفس المظهر و نفس سرعة الانتشار.
تطبيــــــــــــــق:
تنتشر موجة طول حبل متوتر كتلته m = 100g و طوله l = 8m و توتره T = 5N.
1. احسب سرعة انتشار الموجة على طول الحبل.
2. حدد المدة الزمنية التي تعبر خلالها الموجة الحبل كله.
تصحيــــــــح:
1. لدينا:
m = m/l = 0,1/8 = 0,0125kg/m
2. المدة الزمنية التي تعبر خلالها الموجة الحبل هي:
Dt = l/v = 8/20 = 0,4s
II- الموجات الكهرمغناطيسية:
الموجات الكهرمغناطيسية موجات مستعرضة تنتشر في الأوساط المادية و غير المادية،
و سرعة انتشارها تختلف من وسط إلى آخر،
حيث تصل هذه السرعة في الفراغ إلى القيمة: c=3.108 m/s
انقر فوق الصورة لمعاينة انتقال الموجة الكهرمغناطيسية
انقر هنا لمعاينة محاكاة جافا لموجة كهرمغناطيسية (Walter Fendt et Boubker Talioua)
III- الموجات الميكانيكية المتوالية:
1- تعـــــــــريف:
الموجة الميكانيكية المتوالية هي تتابع مستمر لإشارات ميكانيكية،
ناتج عن اضطراب مصان و مستمر لمنبع الموجات.
2- مثـــــــــــال:
عندما تتساقط قطرات ماء من صنبور بالتتابع على ماء راكد،
نحصل على موجة ميكانيكية متوالية تنثشر على سطح السائل.
 |
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق