🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 7 بطاقة لهذه الصفحة
إذا ازدادت حدة الصوت، فما التغير الذي يحدث لسعة الموجة؟
الإجابة: تزداد سعة الموجة.
الشرح: حدة الصوت مرتبطة بشدة الصوت، والتي تعتمد على مربع سعة الموجة. لذلك، عند زيادة الحدة، تزداد سعة الموجة.
تلميح: فكر في العلاقة بين شدة الصوت (حدة الصوت) وكمية الطاقة التي تحملها الموجة.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل
تزداد سرعة الصوت بازدياد درجة الحرارة. هل تزداد حدة صوت أنبوب مغلق عند ارتفاع درجة حرارة الهواء أم تقل؟ (افترض أن طول الأنبوب لا يتغير)
الإجابة: تزداد حدة الصوت (التردد).
الشرح: سرعة الصوت تتناسب طردياً مع التردد والطول الموجي (v = fλ). في الأنبوب المغلق، الطول الموجي الأساسي ثابت لأنه يعتمد على طول الأنبوب. إذا زادت السرعة (v) وثبت الطول الموجي (λ)، فإن التردد (f) يجب أن يزداد، مما يعني زيادة حدة الصوت.
تلميح: تذكر العلاقة بين سرعة الصوت والتردد والطول الموجي (v = fλ). إذا زادت السرعة وثبت الطول الموجي (لأن طول الأنبوب ثابت)، ماذا يحدث للتردد؟
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط
يولد أنبوب مغلق نغمة معينة، فإذا أزيلت السدادة من نهايته المغلقة ليصبح مفتوحًا، فهل تزداد حدة الصوت أم تقل؟
الإجابة: تزداد حدة الصوت (التردد).
الشرح: التردد الأساسي للأنبوب المغلق يتناسب عكسياً مع أربعة أضعاف طوله (f = v/4L)، بينما في الأنبوب المفتوح يتناسب عكسياً مع ضعف طوله (f = v/2L). عند فتح الأنبوب مع ثبات الطول والسرعة، يصبح المقام في معادلة التردد أصغر (2L بدلاً من 4L)، مما يؤدي إلى زيادة التردد وبالتالي زيادة حدة الصوت.
تلميح: قارن بين العلاقة التي تربط التردد الأساسي بطول الأنبوب في كل من الأنبوب المغلق والأنبوب المفتوح.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط
إذا سمعت صوت إطلاق قذيفة من مدفع بعيد بعد 5.0s من رؤيتك للوميض، فما بعد المدفع عنك؟ (افترض سرعة الصوت في الهواء 343 m/s)
الإجابة: المسافة = 1715 متر (أو 1.72 كم تقريباً).
الشرح: الزمن الذي استغرقه الصوت للوصول هو 5.0 ثانية. باستخدام قانون المسافة (d = v × t) وسرعة الصوت في الهواء (343 m/s)، تكون المسافة: d = 343 m/s × 5.0 s = 1715 m.
تلميح: استخدم العلاقة الأساسية: المسافة = السرعة × الزمن. تأكد من استخدام الزمن الذي استغرقه الصوت فقط.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل
إذا صيحت في واد وسمعت الصدى بعد 3.0s، فما مقدار عرض الوادي؟ (افترض سرعة الصوت في الهواء 343 m/s)
الإجابة: عرض الوادي = 514.5 متر.
الشرح: زمن الذهاب والإياب الكلي هو 3.0 ثانية. لذلك، زمن الذهاب منك إلى الجبل هو نصف هذا الزمن (1.5 ثانية). المسافة (عرض الوادي) = السرعة × زمن الذهاب = 343 m/s × 1.5 s = 514.5 m.
تلميح: تذكر أن زمن الصدى يمثل الزمن الكلي لذهاب الصوت إلى الجبل وعودته. المسافة المطلوبة هي مسافة الذهاب فقط.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل
إذا انتقلت موجة صوت ترددها 4700Hz في قضيب فولاذي، وكانت المسافة بين التضاغطات المتتالية هي 1.1m، فما سرعة الموجة؟
الإجابة: سرعة الموجة = 5170 m/s.
الشرح: الطول الموجي (λ) = 1.1 m. التردد (f) = 4700 Hz. باستخدام معادلة سرعة الموجة: v = f × λ = 4700 Hz × 1.1 m = 5170 m/s.
تلميح: المسافة بين التضاغطات المتتالية تساوي الطول الموجي (λ). استخدم العلاقة v = f × λ.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل
إذا كان الطول الموجي لموجات صوت ترددها 2.40×10² Hz في ماء نقي هو 3.30m، فما سرعة الصوت في هذا الماء؟
الإجابة: سرعة الصوت = 792 m/s.
الشرح: التردد (f) = 2.40 × 10² Hz = 240 Hz. الطول الموجي (λ) = 3.30 m. سرعة الصوت (v) = f × λ = 240 Hz × 3.30 m = 792 m/s.
تلميح: هذا تطبيق مباشر للعلاقة الأساسية بين سرعة الموجة وترددها وطولها الموجي.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل