Transcript الموجات الميكانيكية المتوالية الدورية Les ondes mécaniques progressives périodiques  نشاط :1 الدورية الزمانية لموجة صوتية .1 الحركة االهتزازية لنقط وسط االنتشار تتكرر.

‫الموجات الميكانيكية المتوالية الدورية‬
‫‪Les ondes mécaniques progressives périodiques‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :1‬الدورية الزمانية لموجة صوتية‬
‫‪ .1‬الحركة االهتزازية لنقط وسط االنتشار تتكرر بعد مرور مدة‬
‫معينة من الزمن‪ .‬نقول إن الموجتين دوريتين‪.‬‬
‫نالحظ أيضا أن الموجة المنبعثة من المرنان تحدث تشوها مقرونا‬
‫بدالة جيبية‪ ,‬فنقول إن هذه الموجة دورية جيبية‪.‬‬
‫‪N =1112 Hz T = 0.9 ms‬‬
‫‪ .2‬الموجة المنبعثة من اآللة‪:‬‬
‫‪N = 500 Hz‬‬
‫‪T = 2ms‬‬
‫الموجة المنبعثة من المرنان‪:‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :2‬الموجة المتوالية طول الحبل‬
‫‪ .1‬بالنسبة لكال الترددين نالحظ أن للنقطة ‪ M‬حركة اهتزازية بطيئة جدا‪.‬‬
‫‪ .2‬عند هذا التردد يظهر الحبل كأنه في حالة سكون‪ ,‬ويأخذ شكل دالة جيبية‪.‬‬
‫‪d(M2M3) = 20 cm ; d(M1M2) = 20 cm .3‬‬
‫‪ .4‬للنقط ‪ M1‬و ‪ M2‬و ‪ M3‬نفس الحالة االهتزازية‪ .‬نقول إنها على توافق في الطور‪.‬‬
‫‪ .5‬أثناء انتقال الموجة من النقطة ‪ M1‬إلى النقطة ‪ M2‬تعود ‪ M1‬إلى نفس‬
‫موضعها‪.‬إذن المدة الالزمة لقطع المسافة )‪ d(M1M2‬هي ‪.T = 1/N‬‬
‫وبالتالي سرعة الموجة هي‪v = d(M1M2)/T = d(M1M2).N = 20 m/s :‬‬
‫الموجات الميكانيكية المتوالية الدورية‬
‫‪.I‬‬
‫الموجة الميكانيكية المتوالية الدورية‬
‫‪ .1‬تعريف‬
‫الموجة الميكانيكية المتوالية الدورية هي موجة تتميز بتغير زمني دوري لتشوه كل نقطة من وسط‬
‫االنتشار‪.‬‬
‫‪ .2‬الدورية الزمانية‬
‫تظهر في وسط االنتشار دورية مكانية في لحظة ‪ ,t‬إذا كانت حركة منبع الموجة دورية‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫الدورية المكانية‬
‫الدور الزمني ‪ T‬لموجة متوالية دورية هو أصغر مدة زمنية تعود خاللها نقطة من وسط االنتشار إلى‬
‫نفس الحالة االهتزازية‪.‬‬
‫‪ .II‬الموجة الميكانيكية المتوالية الجيبية‬
‫‪ .1‬تعريف‬
‫الموجة المتوالية الدورية الجيبية هي موجة يكون‬
‫المقدار الفيزيائي المقرون بها دالة جيبية بالنسبة للزمن‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫طول الموجة‬
‫نسمي طول الموجة ‪ λ‬المسافة الفاصلة بين نقطتين‬
‫متتاليتين لهما نفس الحالة االهتزازية في نفس الوقت‪.‬‬
‫وهي كذلك المسافة التي تقطعها الموجة المتوالية‬
‫الجيبية خالل مدة زمنية تساوي دور الموجة ‪T.‬‬
‫فنكتب‪:‬‬
‫)‪(m‬‬
‫الموجات الميكانيكية المتوالية الدورية‬
‫‪ ‬مقارنة حركتي نقطتين من الحبل‬
‫مع‬
‫‪ ‬في حالة‬
‫على توافق في الطور‪.‬‬
‫)‪(M1 ;M4‬و )‪. (M2;M3‬‬
‫مثال‪:‬‬
‫فإن ‪Mi‬و ‪ Mj‬تهتزان‬
‫مع‬
‫‪ ‬في حالة‬
‫و ‪ Mj‬تهتزان على تعاكس في الطور‪.‬‬
‫)‪(M1 ;M2‬و )‪. (M2;M4‬‬
‫مثال‪:‬‬
‫فإن ‪Mi‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :3‬ظاهرتي الحيود والتبدد‬
‫‪ ‬تجربة ‪ :1‬حيود موجة متوالية جيبية على سطح الماء‬
‫‪.1‬‬
‫‪ ‬في الحالة (أ) ‪ A > λ‬تحافظ الموجة على نفس بنيتها‪.‬‬
‫‪ ‬في الحالة (ب) ‪ A = λ‬نالحظ تغيرا طفيفا في بنية الموجة‪.‬‬
‫‪ ‬في الحالة (ج) ‪ A < λ‬نالحظ تغيرا في بنية الموجة الواردة حيث‬
‫أصبحت بعد عبور الحاجز (الموجة المحيدة) تنتشر على شكل‬
‫دوائر ممركزة عوض مستقيمات متوازية‪.‬‬
‫‪ .2‬للموجتين الواردة والمحيدة نفس طول الموجة‪.‬‬
‫الموجات الميكانيكية المتوالية الدورية‬
‫‪ .III‬ظاهرة الحيود‬
‫عند التقاء موجة متوالية جيبية بحاجز به فتحة عرضها ‪,a‬‬
‫يمكن أن يحدث تغيير في بنية الموجة في حالة ‪ .a < λ‬وتسمى هذه‬
‫الظاهرة ظاهرة الحيود‪.‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫للموجتين الواردة والمحيدة نفس التردد ونفس طول الموجة‪ ,‬وبالتالي‬
‫نفس السرعة‪.‬‬
‫‪ ‬تجربة ‪ :2‬ظاهرة التبدد‬
‫‪.1‬‬
‫‪ ‬سرعة الموجة ذات التردد ‪ N1=10Hz‬وطول الموجة ‪ λ 1 = 1 m‬هي‪v = 10 m/s :‬‬
‫‪ ‬سرعة الموجة ذات التردد ‪ N2=20Hz‬وطول الموجة ‪ λ 2 = 0.8 m‬هي‪v = 16 :‬‬
‫‪m/s‬‬
‫‪ .2‬نالحظ أنه مع تغير التردد تتغير سرعة االنتشار‪ .‬فنقول إن الوسط وسط مبدد‪.‬‬
‫‪ .IV‬الوسط المبدد‬
‫تحدث ظاهرة تبدد الموجات المتوالية الجيبية في وسط ما‪ ,‬إذا كانت سرعة انتشارها في هذا‬
‫الوسط تتعلق بتردد المنبع‪ .‬فنقول إن هذا الوسط مبدد‪.‬‬