📄 النص الكامل للصفحة
مثال 1تأثير دوبلر يركب شخص سيارة تسير في اتجاهك بسرعة 24.6 m/s، ويصدر صوتًا تردده 524 Hz. ما التردد الذي ستسمعه، مع افتراض أن درجة الحرارة تساوي 20°C؟--- SECTION: تحليل المسألة ورسمها --- 1 تحليل المسألة ورسمها• مثل الحالة.
• أسس محاور إحداثيات، وتحقق أن الاتجاه الموجب من المصدر إلى المراقب.
• بين السرعة المتجهة لكل من المصدر والمراقب.المجهول
fd = ?
المعلوم
v = + 343 m/s, vs = + 24.6 m/s vd = 0 m/s, fs = 524 Hz--- SECTION: دليل الرياضيات --- دليل الرياضيات الكسور--- SECTION: إيجاد الكمية المجهولة --- 2 إيجاد الكمية المجهولة استخدم المعادلة الآتية، وعوض القيمة vd = 0 m/s:fd = fs (v - vd / v - vs)
fd = fs (1 / 1 - vs/v)
= 524 Hz (1 / 1 - 24.6 m/s / 343 m/s)
= 564 Hzعوض مستخدمًا fs = 524 Hz ، v = 343 m/s ، vs = +24.6 m/s--- SECTION: تقويم الجواب --- 3 تقويم الجواب• هل الوحدات صحيحة؟ يقاس التردد بوحدة الهرتز.
• هل الجواب منطقي؟ يتحرك المصدر في اتجاهك، لذا يجب أن يزداد التردد.--- SECTION: مسائل تدريبية --- مسائل تدريبية--- SECTION: 4 --- 4. افترض أنك في سيارة تتحرك بسرعة 25.0 m/s في اتجاه صفارة إنذار. إذا كان تردد صوت الصفارة 365 Hz، فما التردد الذي ستسمعه؟ علمًا بأن سرعة الصوت في الهواء 343 m/s.--- SECTION: 5 --- 5. افترض أنك في سيارة تتحرك بسرعة 24.6 m/s، وتتحرك سيارة أخرى في اتجاهك بالسرعة نفسها. فإذا انطلق المنبه فيها بتردد 475 Hz، فما التردد الذي ستسمعه؟ علمًا بأن سرعة الصوت في الهواء 343 m/s.--- SECTION: 6 --- 6. تتحرك غواصة في اتجاه غواصة أخرى بسرعة 9.20 m/s، وتصدر موجات فوق صوتية بتردد 3.50 MHz. ما التردد الذي تلتقطه الغواصة الأخرى وهي ساكنة؟ علمًا بأن سرعة الصوت في الماء 1482 m/s.--- SECTION: 7 --- 7. يرسل مصدر صوت موجات بتردد 262 Hz. ما السرعة التي يجب أن يتحرك بها المصدر لتزيد حدة الصوت إلى 271 Hz؟ علمًا بأن سرعة الصوت في الهواء 343 m/s.2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT ---
**FIGURE**: Untitled Description: A diagram illustrating the Doppler effect. It shows a yellow car moving from left to right, with two people inside. An arrow labeled 'vs' indicates the car's velocity. Another arrow labeled 'v' indicates the sound velocity originating from the car. A person is standing on the right side, representing the observer. The diagram visually represents the scenario described in Example 1.
Key Values: vs (source velocity), v (sound velocity)
Context: This figure helps visualize the relative motion between the sound source (car) and the observer, which is crucial for understanding the Doppler effect calculation in Example 1.
🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة
ما هي صيغة تأثير دوبلر عندما يكون المراقب ساكناً (vd = 0) والمصدر يتحرك نحوه؟
الإجابة: fd = fs (1 / (1 - vs/v)) حيث fd هو التردد المسموع، fs هو تردد المصدر، vs هي سرعة المصدر، وv هي سرعة الصوت.
الشرح: هذه الصيغة مشتقة من الصيغة العامة لتأثير دوبلر عندما تكون سرعة المراقب صفراً (vd = 0). التردد يزداد عندما يتحرك المصدر نحو المراقب لأن المقام يصبح أقل من 1.
تلميح: تذكر أن المعادلة تختلف عندما يكون المراقب ساكناً. ركز على العلاقة بين سرعة الصوت وسرعة المصدر.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
في مثال تأثير دوبلر، إذا تحرك مصدر صوت بتردد 524 Hz نحوك بسرعة 24.6 m/s، وكانت سرعة الصوت 343 m/s، فما التردد الذي ستسمعه؟
الإجابة: 564 Hz
الشرح: بالتعويض المباشر: fd = 524 Hz × (1 / (1 - (24.6 / 343))) = 524 Hz × (1 / 0.9283) ≈ 564 Hz. التردد يزداد لأن المصدر يتحرك نحو المراقب.
تلميح: استخدم الصيغة fd = fs (1 / (1 - vs/v)). تأكد من أن المقام (1 - vs/v) أقل من 1 لأن المصدر يتحرك نحوك.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط
ما هي خطوات تحليل مسألة تأثير دوبلر كما وردت في النص؟
الإجابة: 1. تمثيل الحالة برسم تخطيطي. 2. تأسيس محاور إحداثيات مع التأكد أن الاتجاه الموجب من المصدر إلى المراقب. 3. تحديد السرعة المتجهة لكل من المصدر والمراقب.
الشرح: هذه الخطوات منهجية مهمة لفهم المسألة وتحديد الإشارات الصحيحة للسرعات قبل تطبيق المعادلة الرياضية، مما يمنع الأخطاء في تحديد اتجاه الحركة.
تلميح: ركز على الخطوات المنهجية الثلاث المذكورة قبل البدء بالحساب. الخطوة الأولى تتعلق بالتمثيل البصري.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل
كيف تقوّم إجابة مسألة تأثير دوبلر؟
الإجابة: 1. التحقق من صحة الوحدات (التردد يقاس بالهرتز). 2. التحقق من منطقية الجواب (إذا تحرك المصدر في اتجاهك، يجب أن يزداد التردد).
الشرح: التقويم خطوة أساسية بعد الحل للتأكد من صحة الإجابة. زيادة التردد عند اقتراب المصدر من المراقب هي نتيجة فيزيائية متوقعة لتأثير دوبلر.
تلميح: فكر في معيارين: واحد تقني (الوحدات) والآخر فيزيائي (المنطق النوعي للظاهرة).
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل
ما التردد الذي تسمعه إذا كنت تتحرك بسرعة 25.0 m/s نحو صفارة إنذار ترددها 365 Hz، وسرعة الصوت 343 m/s؟
الإجابة: يجب حساب التردد باستخدام صيغة تأثير دوبلر المناسبة عندما يتحرك المراقب نحو مصدر ساكن.
الشرح: هذا سؤال تدريبي يختبر فهم الطالب لتطبيق صيغة تأثير دوبلر في حالة مختلفة (مراقب متحرك نحو مصدر ساكن). الإجابة النهائية تتطلب حساباً رياضياً.
تلميح: في هذه الحالة، المصدر ساكن (vs=0) والمراقب يتحرك نحوه (vd سالبة إذا كان الاتجاه الموجب من المصدر إلى المراقب). راجع الصيغة العامة.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب