الحركة الموجية - فيزياء - ثاني ثانوي

الموجات الفصل الأول الحركة الموجية الوحدة الأولى وهكذا فإن المصدر المتذبذب الذي يصنع حركة توافقية بسيطة يمكن أن يولد موجة تنتشر بسرعة ، حيث يقوم كل جزء من الوسط بدوره بحركة توافقية بسيطة حول موضع اتزانه ، ومثال على ذلك موجات الصوت الطولية التي تنتشر في الهواء . الموجات المستعرضة إذا تصورنا أن الكتلة m مثبتة في زنبرك رأسى ومثبت بها طرف حبل طويل أفقى مشدود، ومثبت طرفه البعيد في حائط رأسي ، فعندما تقوم الكتلة m ، بعمل حركة توافقية بسيطة فى الاتجاه الرأسي يقوم تبعا لذلك طرف الحبل المثبت بها بنفس الحركة وهذا يؤدى إلى تذبذب الأجزاء التي تلى هذا الجزء من الحبل بصورة متتابعة ، جزء يلى الآخر . وهكذا تنتقل الحركة على طول الحبل على هيئة موجة في اتجاه أفقى بسرعة 7 ، بينما تتحرك أجزاء الحبل حركة توافقية بسيطة فى اتجاه رأسى وهذه الموجة تسمى موجة مستعرضة Transverse Wave (شكل ۱ - ۹) الفيزياء الصف الثانى الثانوى شكل ( ١ - ١٩) موجة مستعرضة m ۲۰۲۰ - ۲۰۱۹

الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول الوحدة الأولى الموجات Waves الفصل الأول الحركة الموجية Wave Motion المقدمة الحركة الموجية يجد بعضنا متعته فى مراقبة الموجات تتهادى فوق سطح الماء ، تداعب عوامة صغيرة لشص (سنارة) يستخدم في صيد السمك، أو تضرب بخفة قاربا صغيرًا فيتأرجح القارب ويهتز، ويجد بعضنا الآخر متعته في الجلوس على شاطئ بحيرة أو بركة يلقى فى الماء - من آن لآخر - حصاة صغيرة ، فيكون تصادم كل حصاة مع سطح الماء بمثابة مصدر اضطراب ينتشر فوق سطح الماء على هيئة دوائر منتظمة ، مركزها موضع سقوط تلك الحصاة ( شكل ١-١) وهو ما اصطلحنا على تسميته بالموجات فالموجة هي اضطراب ينتقل وينقل الطاقة. شكل (١ - ١) موجات تنتشر من مصدر على هيئة نقطة يحدث عندها اضطراب وليست موجات الماء هي وحدها الموجات التي نألفها ، فكثيرا ما يطرق آذاننا كل صباح صوت المذيع معلنا : هنا القاهرة إذاعة القاهرة تحييكم وتبدأ إرسالها لكم على موجة متوسطة طولها 366.7m مثلا . كذلك فالتليفزون ينقل الصوت والصورة ، حيث تتحول إلى موجات تنتشر في الفراغ ويستقبلها الهوائي (الإيريال) فتتحول هذه الموجات إلى إشارات كهربية في جهاز الاستقبال ، حيث يتم تحويلها إلى صوت وصورة. كذلك فإن التليفون المحمول يتعامل مع موجات تنقل الصوت من المرسل إلى المستقبل، حيث تتحول الإشارات الصوتية إلى إشارات كهربية ، ومنها إلى إشارات كهرومغناطيسية تنتشر في الفراغ والوسط المحيط . الفيزياء الصف الثانى الثانوى ٢٠١٩ - ٢٠٢٠

الموج الفصل الأول الحركة الموجية الوحدة الأولى ويستقبلها هوائى التليفون المحمول لدى المستقبل ، فتتحول إلى إشارة كهربية ثم إلى صوت وأحيانا إلى صورة . موجات الماء نراها، ولكن موجات الراديو والتليفزيون والتليفون المحمول ندركها من آثارها موجات الماء موجات ميكانيكية Mechanical waves وكذلك موجات الصوت والموجات المنتشرة في الأوتار أثناء اهتزازها لكن موجات الراديو والتليفزيون والتليفون المحمول تسمى موجات كهرومغناطيسية Electromagnetic Waves من هذه الموجات الكهرومغناطيسية - أيضًا - موجات الضوء وموجات الأشعة السينية (X-rays) التي تستخدم فى التشخيص الطبى الإشعاعي وغيرها. والموجات الميكانيكية تتطلب وسطًا ماديًا تنتشر فيه بينما الموجات الكهرومغناطيسية لا تتطلب ضرورة وجود مثل هذا الوسط إذ يمكنها الانتشار في الفراغ. تعميق المعرفة لتعميق معرفتك في هذا الموضوع يمكنك الاستعانة ببنك المعرفة المصري من خلال الرابط المقابل الموجات الميكانيكية Mechanical waves تتطلب الموجات الميكانيكية وجود (۱) مصدر اهتزاز أو متذبذب (۲) نوع من الاضطراب ينتقل من المصدر إلى الوسط. (۳) الوسط الذي يحمل الاهتزاز والمصادر المهتزة كثيرة ومتنوعة منها: (1) البندول البسيط المهتز ، مثل بندول الساعة ( شكل ۱ - ۲) (۲) الشوكة الرنانة المهتزة (شكل ۱ - ۳) (۳) الوتر المهتز (شكل 1 - (٤) (٤) ثقل معلق في ملف زنبركي أثناء اهتزازه وهو ما يعرف باليويوYoyo (شكل 1 - ٥). مطابع زمزم الفيزياء الصف الثانى الثانوى |

الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول الحركة الموجية شكل (۱ - ۲) بندول الساعة شكل (۱ - ۳) الشوكة الرنانة شكل ( ١ - ٤) الوتر المهتز السعة موضع السكون شكل (١ - ٥) ملف زنبركي (اليويو) ويرتبط بالحركة الاهتزازية بعض الكميات الفيزيائية الضرورية مثل : الإزاحة Displacement ، والسعة Amplitude والاهتزازة الكاملة Complete Oscillation والزمن الدورى Periodic Time ، والتردد Frequency وفيما يلى تعريف كل منها: الفيزياء الصف الثانى الثانوى ٦ ۲۰۲۰ - ۲۰۱۹

الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول الحركة الموجية 1- الإزاحة (Displacement (meter هي بعد الجسم المهتز فى أى لحظة عن موضع سكونه أو اتزانه الأصلي ، وهي كمية متجهة . ٢- سعة الاهتزازة (Amplitude (A) (meter هي أقصى إزاحة للجسم المهتز أو هي المسافة بين نقطتين في مسار حركته تكون سرعته في إحداهما أقصاها وفي الأخرى منعدمة. - الاهتزازة الكاملة Complete Oscillation : هي الحركة التي يعملها الجسم المهتز في الفترة الزمنية التي تمضى بين مروره بنقطة واحدة في مسار حركته مرتين متتاليتين و في اتجاه واحد ، أي يكون له نفس الطور Phase بالنسبة لنقطة بداية الحركة . التردد Frequency (v) ( Hertz or Hz) هو عدد الاهتزازات الكاملة التي يحدثها الجسم المهتز في الثانية الواحدة. ه الزمن الدورى (Period (T) (Second هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز فى عمل اهتزازة كاملة ، أو هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز ليمر بنقطة واحدة في مسار حركته مرتين متتاليتين في اتجاه واحد. (1-1) T مطابع زمزم الفيزياء الصف الثانى الثانوى |

الحركة الموجية الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول الموجات الطولية إذا تخيلنا ثقلا موضوعًا فوق سطح أفقى أملس ومثبت فى أحد طرفيه زنبرك وطرفه الآخر مثبت في حائط رأسى ، ثم جذبنا الثقل في اتجاه محور الزنبرك وتركناه ، فإنه يتحرك حول موضع استقراره حركة ترددية نحو الزنبرك وبعيدًا عنه (شكل 1 - (٦) وتسمى مثل هذه الحركة الحركة التوافقية البسيطة . فإذا رسمنا المنحنى الذي يتحرك بموجبه مركز ثقل الجسم عن وضع استقراره بالنسبة للزمن نحصل على منحنی بیاني هو منحنى الجيب Sine Wave (شكل ۱ - ۷ وهو ما يميز الحركة التوافقية البسيطة. H (6) (c) (0) (A) وضع السكون عند شد الزنبرك عند ترك الزنبرك شكل ( ١ - ٦ ) ملف زنبرگی مهتز شكل (۱ - ۷) منحنى الجيب ينتج عن الحركة التوافقية البسيطة ۲۰۲۰ - ۲۰۱۹ F-0 الفيزياء الصف الثانى الثانوى

الموجات الفصل الأول الحركة الموجية الوحدة الأولى أيضا لنتصور كتلة m فوق سطح أفقى أملس، مثبتة من أحد طرفيها في زنبرك والطرف الآخر في زنبرك طويل مثبت عند طرفه البعيد في حائط رأسى (شكل 1 - (۸أ فإذا جذبنا الكتلة m جهة اليمين في اتجاه محور الزنبرك إلى الموضع x = A فإن جزءًا من الزنبرك على يمين A ينضغط وهذا التضاغط Compression يؤثر بقوة على الزنبرك جهة اليمين، ويعمل ذلك على ضغط حلقاته بصورة متتابعة. وهكذا ينتقل التضاغط تباعًا إلى جهة اليمين ويعمل ذلك على وضع x = A فإن الزنبرك على يمين الكتلة يستطيل وتتباعد حلقاته محدثة نوعًا من الخلخلة. وهذا التخلخل Rarefaction سرعات ما ينتشر جهة اليمين عبر الزنبرك عندما تعود الكتلة m إلى وضع الاستقرار x = zero مرة أخرى. وتمثل هذه المجموعة من التضاغطات والتخلخلات موجة ناشئة عن تذبذب جسيمات الوسط ( الذي يمثله هنا الزنبرك) في حركة توافقية بسيطة ولكن اتجاه انتشار الموجة هو نفسه اتجاه انتقال الاضطراب. وتسمى هذه الموجة بالموجة الطولية Longitudinal Wave حيث تنتقل التضاغطات والتخلخلات على طول الزنبرك شكل ۱ - ۸ (ب). تضافظ تضافظ نضافط لحافظ تخلخل x-0 شكل (١ - ١٨) التضاغطات والتخلخلات في موجة طولية مطابع زمزم 9 شكل ١ - ٨ب) زنبرك مهتز مكونا موجة طولية الفيزياء الصف الثانى الثانوى |

الوحدة الأولى الفصل الأول الحركة الموجية x المسافة الإزاحة الرأسية شكل ١ - ٩ ب) المنحنى الجيبي للإزاحة الرأسية ويمكنك إجراء مثل هذه التجربة بنفسك باستخدام حبل طويل مشدود ، مثبت أحد طرفيه (الطرف البعيد بحائط رأسى ، بينما طرفه الآخر مشدود بيدك، وعندما تحرك يدك رأسيًا لأعلى ولأسفل على شكل نبضة Pulse ، تلاحظ انتشار موجة على شكل نبضة ، تنتشر على طول الحبل ، وتسمى هذه الموجة موجة مرتحلة Travelling Wave (شكل ۱ - ۱۰) شكل ( ١ - ١٠ ) نبضة ناتجة عن حركة توافقية بسيطة مطابع زمزم الفيزياء الصف الثانى الثانوى |

الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول الحركة الموجية (a) (b) MM شكل (۱ - ۱۱) قطار من الموجات ينتشر في حبل مشدود نتيجة حركة توافقية بسيطة عند أحد طرفيه وتكون هذه الموجة متواصلة (قطاراً) من الموجات المرتحلة) ، طالما ظلت الحركة التوافقية البسيطة مستمرة (شكل ۱ - ۱۱) ويمكن استبدال الحبل المشدود بملف زنبركي ، حيث يمكن توليد موجة طولية (شكل ١ – ١٢) أو مستعرضة (شكل ۱ - ۱۳) وكما نرى ، فإنه عندما يهتز المصدر تهتز جزيئات الوسط المحيط بنفس الكيفية . إذا ينتقل الاهتزاز - أولا - من المصدر إلى جزيئات الوسط المجاورة له أو المتصلة به ، ومنها إلى جزيئات الوسط التي تليها ، وهكذا ينتشر هذا الاهتزاز أو هذا الاضطراب فى الوسط على هيئة حركة موجية ، فالموجة كما سبق أن ذكرنا ما هي إلا اضطراب ينتقل وينقل الطاقة. الفيزياء الصف الثانى الثانوى ۱۲ ۲۰۲۰ - ۲۰۱۹

الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول الحركة الموجية شكل (۱) - (١٢) ملف زنبركي مهتز على شكل موجة طولية شكل (۱) - (۱۳) ملف زنبركي مهتز على شكل موجة مستعرضة وهكذا يمكن تصنيف الموجات الميكانيكية إلى نوعين هما: (1) الموجات المستعرضة Transverse Waves (۲) الموجات الطولية Longitudinal Waves فالموجات المستعرضة Transverse Waves هي تلك الموجات التي تهتز فيها جزيئات الوسط حول مواضع اتزانها في اتجاه عمودي على اتجاه انتشار الحركة الموجية . والموجات الطولية Longitudinal Waves هي تلك الموجات التي تهتز فيها جزيئات الوسط حول مواضع اتزانها على نفس خط انتشار الحركة الموجية . مطابع زمزم ۱۳ الفيزياء الصف الثانى الثانوى |

الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول وبديهي أن الشغل الذي يبذله المصدر المهتز على الوتر ينتقل علي هيئة طاقة وضع تتمثل في شد الوتر، وطاقة حركة تتمثل في اهتزاز الوتر وبالرجوع إلى الشكل (١ - ١٤) تسمى النقط التي تمثل النهايات العظمى للإزاحة فى الاتجاه الموجب باسم القمم (مفردها قمة Crest بينما تسمى النقط التي تمثل النهايات العظمى للإزاحة فى الاتجاه السالب باسم القيعان مفردها قاع Trough وبملاحظة أي جزء من أجزاء الوتر أثناء اهتزازة ، نجد أنه يحدث قمة وقاعا متتاليين خلال اهتزازة كاملة، أى أن حركة الموجة المستعرضة تشتمل على قمة وقاع متتاليين خلال اهتزازة كاملة. الحركة الموجية إتجاه إنتشار الموجة شكل ١ - ١٤) قطعة فلين تطفو أعلى الموجة (قمة) وأسفل الطول الموجى (Wavelength (۸) (meter والتردد (Frequency(v)(Hertz الموجة (قاع) يعبر عن المسافة بين أى قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليين في الموجة المستعرضة بالطول الموجي لها (شكل 1 - (١٥) كما يعبر عن المسافة بين مركزى أى تضاغطين متتاليين أو مركزى أي تخلخلين متتاليين في الموجة الطولية بالطول الموجي لها (شكل ١ - ١٦) الفيزياء الصف الثانى الثانوى ١٤ ۲۰۲۰ - ۲۰۱۹

الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول بالطول الموجي السبعة القمة اجاء انتشار لموجة الجاه حركة الجسيمات الفاع الحركة الموجية شكل ( ١ - ١٥ ) تعريف الطول الموجي في موجة مستعرضة وعلى هذا ، يمكن أن يُمثل الطول الموجى بإحدى المسافتين (BD) ، (AC) كما في الشكل (١ – ١٥) ويلاحظ أن كل نقطتين متتاليتين (B ، C،A ، تتحركان فى وقت واحد ، بكيفية واحدة ، وفي اتجاه واحد ، يكون لهما نفس الطور Phase ) أى لهما نفس الإزاحة ونفس الاتجاه) الطول الموجي : هو المسافة بين أى نقطتين متتاليتين لهما نفس الطور (شكل ١ - ١٦) أو هو المسافة التى تتحركها الموجة خلال زمن دورى واحد (شكل ۱ - ۱۸) NAAH الإزاحة شكل (١) - (١٦) تعريف الطول الموجي في موجة طولية ويطلق على عدد الموجات التي تمر بنقطة معينة في مسار الحركة الموجية في زمن قدره واحد ثانية اسم التردد. مطابع زمزم ۱۵ الفيزياء الصف الثانى الثانوى |

الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول وضع السكون نهاية ربع دورة نهاية نصف دورة . نهاية ثلاث أرباع دورة . نهاية دورة كاملة. السبعة B D D D E D E E شكل (۱) - ۱۷) المسافة التي تقطعها الموجة خلال زمن دورة واحدة هي الطول الموجي عند زمن : عند زمن T+ أي بعد زمن شكل (۱ - (۱۸) تعريف الطول الموجي في موجة طولية الفيزياء الصف الثانى الثانوى دوری واحد ١٦ ۲۰۲۰ - ۲۰۱۹ الحركة الموجية

الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول الحركة الموجية العلاقة بين التردد والطول الموجى وسرعة انتشار الموجات : إذا انتقلت موجة بسرعة ٧ من مكان إلى آخر يبعد مسافة تعادل الطول الموجى . فإن الموجة تستغرق زمنا قدره الزمن الدوري T ونظرا لأن أو فإن V= T v = 1 T= r = 1 v (1-2) وهذه علاقة عامة لانتشار جميع أنواع الموجات سواء كانت قطارًا من موجات أو نبضة واحدة (شكل ۱ - ۱۹) أي أنه في زمن دورى T تنتقل الموجة مسافة تعادل الطول الموجي والتردد هو عدد الاهتزازات في الثانية الواحدة . أو هو عدد الأطوال الموجية التي تقطعها الموجة المنتشرة في اتجاه معين في ثانية واحدة . مطابع زمزم شكل (۱) - (۱۹) قطار من الموجات ينتشر بسرعة ٧ ۱۷ الزمن . الزمن T+ الفيزياء الصف الثانى الثانوى |

الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول أمثلة الحركة الموجية (1) إذا كان طول الموجة الصوتية التي يصدرها قطار .0.6m وتردد النغمة الصادرة 550Hz فما سرعة انتشار الموجات الصوتية في الهواء؟ الحل v=av v-0.6x550-330 m/s (۲) إذا كان عدد موجات الماء التي تمر بنقطة معينة في زمن قدره واحد ثانية هو 12 موجة وكان طول الموجة الواحدة 01 إحسب سرعة إنتشار الموجات الحل v=av v - 12 x 0.1 = 1.2 m/s (۳) تنتشر موجات الضوء في الفضاء بسرعة تساوى 300 ألف كيلو متر فى الثانية (3x10m/s) فإذا كان طول موجة الضوء Å 5000 فما تردد هذا الضوء؟ الحل 1 Angstrom(Å)-10-10m v = C = 3 x 10 m/s A-5x 103x10-10-5 x 10-7 m. c=hv 3 x 10-5 x 10-7xv 3 x 108 V= - - 6x104 Hz 5 x 10-7 تعميق المعرفة التعميق معرفتك في هذا الموضوع يمكنك الاستعانة ببنك المعرفة المصري من خلال الروابط المقابلة : الفيزياء الصف الثانى الثانوى ۱۸ ۲۰۲۰ - ۲۰۱۹

الوحدة الأولى الموجات الفصل الأول الحركة الموجية تلخيص . الموجة : هي اضطراب ينتقل وينقل الطاقة. . الإزاحة : هي بعد الجسم فى أى لحظة عن موضع سكونه ( أو اتزانه) الأصلي. . سعة الاهتزازة : هي أقصى إزاحة للجسم المهتز عن موضع سكونه أو هي المسافة بين نقطتين في مسار حركة الجسم المهتز تكون سرعته فى إحداهما أقصاها وفي الأخرى منعدمة. . الاهتزازة الكاملة : هي الحركة التي يعملها الجسم المهتز ( مثل البندول البسيط فى الفترة الزمنية التي تمضی بین مروره بنقطة معينة فى مسار حركته مرتين متتاليتين في اتجاه واحد. • التردد 7 : هو عدد الاهتزازات الكاملة التي يحدثها الجسم المهتز في الثانية الواحدة. التردد = . 1 الزمن الدوري أو هو عدد الموجات التي تمر بنقطة معينة في مسار الحركة الموجية في زمن قدرة واحد ثانية. . الزمن الدوري T هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز فى عمل اهتزازة كاملة، أو هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز (مثل البندول البسيط) ليمر بنقطة معينة فى مسار حركته مرتين متتاليتين في اتجاه واحد . . الموجات الميكانيكية نوعان: (۱) موجات مستعرضة. (۲) موجات طولية. . الموجات المستعرضة : هي تلك الموجات التي تهتز فيها جزيئات الوسط حول مواضع اتزانها ، في اتجاه عمودي على اتجاه انتشار الحركة الموجية. • الموجات الطولية : هي تلك الموجات التي تهتز فيها جزيئات الوسط حول مواضع اتزانها ، على نفس خط انتشار الحركة الموجية. • الموجات المستعرضة تتكون من قمم وقيعان متتالية. • الموجات الطولية تتكون من تضاغطات وتخلخلات متتالية. . الطول الموجي : هو المسافة بين أى نقطتين متتاليتين في اتجاه انتشار الموجة لهما نفس الطور (نفس الإزاحة ، ونفس الاتجاه . العلاقة بين التردد والطول الموجى وسرعة انتشار الموجات هي : v=hxv مطابع زمزم ۱۹ الفيزياء الصف الثانى الثانوى