إيجاد سرعة الصوت باستخدام الرنين - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

مثال 2--- SECTION: إيجاد سرعة الصوت باستخدام الرنين --- إيجاد سرعة الصوت باستخدام الرنين عند استخدام شوكة رنانة بتردد 392 Hz مع أنبوب مغلق، سمع أعلى صوت عندما كان طول عمود الهواء 21.0 cm و 65.3 cm. ما سرعة الصوت في هذه الحالة؟ وهل درجة الحرارة في الأنبوب أكبر أم أقل من درجة الحرارة الطبيعية للغرفة، وهي 20°C؟ وضح إجابتك.--- SECTION: 1 تحليل المسألة ورسمها --- 1 تحليل المسألة ورسمها• ارسم الأنبوب المغلق. • عين طولي عمود الهواء لحالتي الرنين.--- SECTION: المعلوم والمجهول --- المعلوم f = 392 Hz L_A = 21.0 cm L_B = 65.3 cm المجهول v = ?--- SECTION: دليل الرياضيات --- ترتيب العمليات--- SECTION: 2 إيجاد الكمية المجهولة --- 2 إيجاد الكمية المجهولة--- SECTION: الحل --- حل لإيجاد طول الموجة باستخدام علاقة: الطول الموجي للأنبوب المغلق. بإعادة ترتيب المعادلة لـ λ عوض مستخدمًا L_A = 0.210 m و L_B = 0.653 m L_B - L_A = ½λ λ = 2(L_B - L_A) = 2(0.653 m - 0.210 m) = 0.886 m استخدم المعادلة الآتية لإيجاد السرعة بإعادة ترتيب المعادلة لـ v عوض مستخدمًا f = 392 Hz, λ = 0.886 m λ = v/f v = fλ = (392 Hz)(0.886 m) = 347 m/s السرعة أكبر قليلاً من سرعة الصوت عند درجة الحرارة 20°C، مما يشير إلى أن درجة الحرارة أعلى قليلاً من درجة الحرارة الطبيعية للغرفة.--- SECTION: 3 تقويم الجواب --- 3 تقويم الجواب• هل الوحدات صحيحة؟ وحدات الجواب صحيحة؟ m/s = (m)(Hz) = (m)(1/s). • هل الجواب منطقي؟ السرعة أكبر قليلاً من 343 m/s، التي هي سرعة الصوت عند درجة الحرارة 20°C.--- SECTION: معلومات الناشر --- 2025 - 1447--- SECTION: رقم الصفحة ------ VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: A diagram illustrating a closed-end resonance tube. The tube contains a column of air above a liquid (likely water). Two different resonance lengths are depicted: L_A, a shorter air column, and L_B, a longer air column. Both lengths are measured from the open end to the liquid surface. The diagram shows the relative positions of the liquid surface for L_A and L_B, with L_A being approximately one-quarter wavelength and L_B being approximately three-quarters wavelength, consistent with resonance in a closed tube. Key Values: L_A, L_B Context: This diagram visually represents the experimental setup for determining the speed of sound using a resonance tube, showing the two different lengths of the air column (L_A and L_B) at which resonance occurs for a given frequency. These lengths are used in the example's calculations to find the wavelength and subsequently the speed of sound.