🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 7 بطاقة لهذه الصفحة
إذا أطلق شخص صوتًا عاليًا في اتجاه جرف رأسي يبعد 465m عنه، وسمع الصدى بعد 2.75s، فما سرعة الصوت في الهواء؟
الإجابة: سرعة الصوت = المسافة الكلية / الزمن = (2 × 465) / 2.75 = 930 / 2.75 ≈ 338 m/s
الشرح: لحساب سرعة الصوت، نستخدم العلاقة: السرعة = المسافة / الزمن. المسافة الكلية التي قطعها الصوت هي ذهاباً وإياباً (2 × 465m).
تلميح: تذكر أن الصدى يعني أن الصوت سافر إلى الجرف وعاد، لذا المسافة الكلية هي ضعف المسافة إلى الجرف.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
إذا كان تردد موجة صوت 6.00Hz وسرعتها 15.0m/s، فما طولها الموجي؟
الإجابة: الطول الموجي = السرعة / التردد = 15.0 / 6.00 = 2.50 m
الشرح: يتم حساب الطول الموجي باستخدام الصيغة: الطول الموجي (λ) = السرعة (v) / التردد (f).
تلميح: استخدم العلاقة الأساسية بين سرعة الموجة وترددها وطولها الموجي.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل
إذا أردت زيادة الطول الموجي لموجات في حبل، فهل يجب أن تهتز الحبل بتردد كبير أم بتردد صغير؟
الإجابة: بتردد صغير.
الشرح: من العلاقة: السرعة = التردد × الطول الموجي. إذا كانت السرعة ثابتة في الوسط، فإن زيادة الطول الموجي تتطلب تقليل التردد.
تلميح: تذكر العلاقة العكسية بين الطول الموجي والتردد عندما تكون سرعة الموجة ثابتة.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل
ما الذي يحدد مقدار الطاقة التي تحملها الموجة الميكانيكية؟ وما الذي يحدد سرعتها؟
الإجابة: سعة الموجة هي التي تحدد مقدار الطاقة التي تحملها الموجة. بينما يحدد الوسط وحده سرعة الموجة.
الشرح: الطاقة التي تحملها الموجة تتناسب مع مربع سعتها. أما سرعة انتشار الموجة فتعتمد على خصائص الوسط المرن (كالكثافة ومعامل المرونة) وليس على خصائص الموجة نفسها.
تلميح: ركز على خاصيتين مختلفتين للموجة: إحداهما تتعلق بقوة الاضطراب، والأخرى تتعلق بمادة الانتقال.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط
صف الموجات الطولية. وما أنواع الأوساط التي تنقلها؟
الإجابة: الموجات الطولية هي موجات تهتز فيها جزيئات الوسط في اتجاه موازٍ لاتجاه انتشار الطاقة. وتنتقل في الأوساط الصلبة والسائلة والغازية.
الشرح: في الموجات الطولية، يكون اضطراب الجسيمات على طول نفس خط انتشار الموجة، مما يخلق مناطق تخلخل وتضاغط. موجات الصوت هي مثال رئيسي.
تلميح: فكر في اتجاه اهتزاز الجسيمات مقارنة باتجاه حركة الموجة. تذكر أمثلة على هذه الموجات.
التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط
إذا ولدت موجة في حبل وبدأت تهزه أسرع دون تغيير المسافة التي تتحركها يدك (السعة)، فماذا يحدث للتردد والطول الموجي وسرعة الموجة؟
الإجابة: يزداد التردد، ويقل الطول الموجي، بينما تبقى سرعة الموجة ثابتة (لأنها تعتمد على خصائص الحبل).
الشرح: السرعة (v) = التردد (f) × الطول الموجي (λ). إذا زاد التردد (f) والسرعة (v) ثابتة، فلا بد أن ينقص الطول الموجي (λ) للحفاظ على المساواة.
تلميح: تذكر أن سرعة الموجة في وسط معين (كالحبل) ثابتة إذا لم تتغير خواص الوسط. ما العلاقة بين السرعة والتردد والطول الموجي؟
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب
لماذا لا تولد الأمطار الغزيرة في أثناء العواصف الرعدية موجات مائية ذات سعات كبيرة، بينما يولد قفز السباح موجات كبيرة السعة؟
الإجابة: لأن كل قطرة مطر صغيرة تولد موجة صغيرة السعة. وعلى الرغم من كثرتها، فإن هذه الموجات الصغيرة لا تتراكم أو تتداخل لتعطي موجة واحدة كبيرة السعة، بل تبقى كموجات مستقلة صغيرة.
الشرح: السعة تعتمد على طاقة الاضطراب الأولي. قفزة السباح تمثل اضطراباً كبيراً مترابطاً لنقل كمية كبيرة من الطاقة في لحظة واحدة، بينما قطرات المطر تمثل اضطرابات صغيرة ومنفصلة لا تتراكم طاقاتها لتشكل موجة واحدة كبيرة.
تلميح: فكر في مصدر الاضطراب: هل هو اضطراب كبير مترابط أم عدد هائل من الاضطرابات الصغيرة المنفصلة؟
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب