ملخص وحدة الاهتزازات والموجات فيزياء الصف العاشر المتقدم

ملخص وحدة الاهتزازات والموجات فيزياء الصف العاشر المتقدم

ملخص وحدة الاهتزازات والموجات 

الاهتزازات والموجات 

الحركة الدورية : هي الحركة التي تكرر نفسها في فترات زمنية متساوية مثل الحركة التوافقية البسيطة والحركية الموجبة 

الحركة التوافقية البسيطة : هي الحركة التي تحدث عندما تتناسب القوة التي تعيد الجسم إلى الموضع الإتزان طردياً  مع إزاحةالجسم 

مثل حركة البندول البسيط وحركة النابض 

الزمن الدوري T : هو الزمن الذي يحتاج إليه الجسم لعمل اهتزازه كاملة 

سعة الاهتزاز A :  هي أقصى أزاحة للجسم بعيداً عن موضع سكونه 

عند التأثير بقوة على نابض أو بندول 

عندما تكون محصلة القوى المؤثرة على الجسم = صفر يكون الجسم في حالة الاتزان 

عندما نسحب الجسم بعيداً عن موضع الأتزان تكون محصلة القوى المؤثرة على الجسم لاتساوي صفراً وتعمل على إعادة الجسم إلى موضع الإتزان 

قانون هوك : القوة F التي يؤثر بها نابض تساوي حاصل ضرب ثابت النابض K في المسافة التي يستطيلها أو بنضغطها النابض عن موضع اتزانه x 

F=-KX

يعتمد ثابت النابض على صلابة النابض إضافة إلى خصائص اخرى له 

طاقة الوضع المرونية المخزنة في نابض 

طاقة الوضع المرونية في نابض تساوي نصف حامل ضرب ثابت النابض k في مربع أزاحته x^2 

حركة النابض 

 عند سحب الجسم بقوة إلى أسفل فإنه عند لحظة تحرر الجسم يكون 

القوة  المحصلة المؤثرة في الجسم والتسارع أكبر ما يمكن والسرعة المتجهة تساوي صفرا 

عندما يمر الجسم بنقطة الاتزان تكون :

كلا من القوة المحصلة المؤثرة في الجسم والتسارع صفرا والسرعة المتجهة اكبر ما يمكن 

السيارات : تعتمد مقدرة السيارة على تحمل الصدمات على مقدار الطاقة الحركية للسيارة قبل التصادم والتي تتحول إلى طاقة وضع مرونية في الهيكل يعد التصادم لذلك تزود السيارات بنوابض ماصة للصدمات 

البندول البسيط :

يتكون البندلو البسيط من جسم صلب معلق بخيط - عند سحب الجسم الصلب وتركه يتحرك فأنه يتأرجح 

عند الموضعين الأيمن والأيسر 

تكون القوة المحصلة والتسارع اكبر ما يمكن وتكون السرعة المتجهة تساوي صفراً 

في الموضع الوسط عند الاتزان 

كلا من القوة المؤثرة في الجسم والتسارع يساوي صفراً والسرعة المتجهة أكبر ما يمكن 

الزمن الدوري للبندول البسيط يعتمد على طول الخيط للبندول وتسارع الجاذبية الأرضية 

الزمن الدوري للبندول البسيط لا يعتمد على كتلة البندول أو سعة الاهتزاز 

يستخدم البندول البسيط لحساب تسارع الجاذبية الأرضية 

إذا زاد الزمن الدوري للضعف فإن الطول يزداد أربع أمثال 

إذا قل الزمن الدوري للنصف فإن الطول يقل للربع 

الرنين 

يحدث عندما تؤثر قوة صغيرة  في جسم متذبذب ( مهتز ) في فترات زمنية منتظمة بحيث يؤدي إلى زيادة سعة الاهتزازة وتكون الفترة الزمنية  الفاصلة بين تطبيق القوة على  الجسم المهتز مساوية للزمن الدوري للإهتزازة 

خصائص الموجات 

الموجة : هي اضطراب يحمل الطاقة خلال الفراغ او المادة دون أن تنتقل مادة الوسط 

الموجات الميكانيكية :

هي الموجات التي تحتاج لوسط مادي للانتشارها 

مثل موجات الصوت - موجات الماء - الموجات المتنقلة خلال نابض أو حبل أو ………

الموجات الكهرومغناطيسية ؟

هي الموجات التي لا تحتاج إلى وسط مادي لأنتشارها ( يمكن أن تنتشر في الفراغ وفي الأوساط المادية ) وتتكون من امواج مستعرضة مثل موجات الضوء - الأشعة السينية 

الموجة الطولية 

هي اهتزاز جزيئات الوسط في نفس اتجاه انتشار الموجة 

الموجات السطحية البحرية 

الموجات أعماق البحيرات والمحيطات موجات طولية 

بينما تتحرك جزيئات على سطح الماء في اتجاه مواز وعمودي على اتجاه حركة الموجة 

حيث تتحرك الجزيئات التي على السطح في مسار دائري وتزاح الجزيئات افقياً وعمودياً بعيداً عن مواضع اتزانها مما يؤدي إلى تكوين موجة سطحية لها خصائص كل من الموجات الطولية والمسنعرضة 

مصدر طاقة موجات الماء يأتي من العواصف البعيدة 

سرعة الموجة : هي المسافة التي تقطعها الموجة خلال وحدة الزمن 

تعتمد سرعة الموجة الميكانيكية الطولية والمستعرضة على الوسط التي تنتقل خلاله فقط 

لاتعتمد سرعة الموجة الميكانيكية الطولية والمستعرضة على سعة الموجة أو ترددها 

سعة الموجة A : هي أقصى أزاحة للموجة بعيداً عن موضع سكونها 

تعتمد سعو الموجة على كيفية توليدها 

لا تعتمد سعة الموجة على سرعة الموجة 

يجب أن يبذل شغل أكبر لتوليد موجة سعتها كبيرة 

تنقل الموجة ذات السعة الكبيرة للطاقة اكبر من التي تنقلها 

الموجة التي سعتها قليلة 

يجب أن يبذل شغل أكبر لتوليد موجة سعتها كبيرة 

تنقل الموجة ذات السعة الكبيرة طاقة أكبر من التي تنقلها الموجة التي سعتها قليلة 

الطور : اي نقطتين في الموجة تكونان في الطور نفسه إذا كانت المسافة بينهما تساوي طولا موجبا واحداً او مضاعفاته يعد جسيمان في وسط في ما في الطور نفسه إذا كان :

الجسمان لهما الإزاحة نفسها عن موضع الاتزان ولهما السرعة المتجهة نفسها 

يكون فرق الطوريين جسيمين في وسط ما 180 درجة إذا كان 

الجسمان في الوسط متعاكسين في الإزاحة وفي السرعة المتجهة 

الزمن الدوري T : هو الزمن اللازم للجسم المهتز حتى يكمل دورة كاملة 

التردد F هو عدد الاهتزازات الكاملة التي يصنعها الجسم المهتز في الثانية الواحدة ويقاس بالهيرتز 

الهيرتز HZ : هو تردد موجة زمنها الدوري واحد ثانية  

يعتمد الزمن الدوري للموجة وترددها على مصدرها فقط 

لا يعتمد الزمن الدوري للموجة وترددها على الوسط الذي تنتقل خلاله أو على سرعة الموجة 

سلوك الموجة 

عندما تصل موجة إلى الحد الفاصل بين وسطين فإنها :

من الممكن أن تنعكس وترتد إلى الوسط نفسه 

أو أن تمركلها أو جزء منها خلال الحد الفاصل إلى وسط أخر ويتغير اتجاهها عند الحد الفاصل بين الوسطين 

الموجات عند الحواجز 

عندما تتحرك نبضة من النابض الأكثر سمكاً إلى النابض الأقل سمكاً 

فإن جزء من النبضة ينعكس معتدلاً

والجزء الأخر ينتقل في النابض الأقل سمكاً 

عندما يتحرك نبضة من النابض الأقل سمكاً إلى النابض الأكثر سمكاً 

فإن جزء من النبضة ينعكس مقلوباً والجزء الأخر ينتقل في النابض الأقل سمكاً 

تراكب الموجات 

ينص مبدأ التراكب على أن الأزاحة الحادثة في وسط والناتجه عن نبضتين او أكثر يساوي المجموع الجبري للأزاحات الناتجة عن كل موجة على حدة 

تداخل الموجات : هو الأثر الناتج عن تراكب موجتين او أكثر 

التداخل الهدمي :

ينتج عندما تلتقي نبضتان تنتشران في اتجاهين متعاكسين وقمة الموجة الأولى تلتقى مع قاع الموجة الثانية فتقل ازاحة الوسط عند النقاط كلها في منطقة التداخل ويكون التداخل هدمياً 

إذا كانت الموجتان متساويتان في السعة والتردد كما بالشكل المقابل 

يكون التداخل هدمياً تاماً 

وتسمى النقطة N التي لم تتحرك مطلقاً العقدة 

وتستعيد النبضات شكلها الأصلي بعد التداخل وتواصل حركتها 

العقدة N : هي النقطة التي عندها تكون سعة الموجة الناتجة من تراكب موجتين = صفر 

التداخل البناء 

ينتج عندما تلتقي نبضتان تنتشران في اتجاهين متعاكسين وقمة الموجة الأولى تلتقى مع قمة الموجة الثانية فتزداد ازاحة الوسط عند النقاط كلها في منطقة التداخل ويكون التداخل بناء 

إذا كانت الموجتان متساويتان في السعة والتردد كما بالشكل المقابل 

يكون التداخل بناء تاماً

وتسمى النقطةA البطن

وتستعيد النبضات شكلها الأصلي بعد التداخل وتواصل حركتها 

البطنA : هي النقطة التي عندها تكون سعة الموجة الناتجة من تراكب موجتين اكبر ما يمكن 

التداخل الهدمي الغير تام 

ينتج عندما تلتقي نبضتان غير متساويتان في السعة تنتشران في اتجاهين متعاكسين وقمة الموجة الأولى تلتقى مع قاع الموجة الثانية ويكون التداخل هدمياً غير تام 

وتستعيد النبضات شكلها الأصلي بعد التداخل وتواصل حركتها 

وتكون سعة الموجة الناتجة عن تداخل النبضتين تساوي المجموع الجبري لأزاحتي النبضتين 

الموجات الموقوفة : 

هي الموجات الناتجة عن تراكب موجتين احداهما ساقطة والأخرى منعكسة في خيط وتتكون من عقد وبطون 

تمثيل الموجات في بعدين 

عندما تضع رأس أصبعك في الماء وتحركه بتردد ثابت ستنتج دوائر متتابعة متحدة مراكزها ويكون أصبعك مركز تلك الدوائر التي تسمى صدور الموجات 

صدر الموجة : هو الخط الذي يمثل قمة الموجة في بعدين ومهما يكن شكل الموجات التي تتحرك في بعدين فأنها تتحرك في اتجاه متعامد مع صدور هذه الموجات 

انعكاس الموجات في بعدين :

عند سقوط شعاع من الموجه على سطح عاكس فإنه ينعكس 

صدى الصوت : هو تكرار سماع الصوت الأصلي نتيجة انعكاسه 

الموجة الصوتية : هي الموجة التي تنتقل في مادة نتيجة اختلاط الضغط المنتقل خلالها والناتج عن الصوت 

علل : موجة الصوت تكون موجة طولية ؟

لأن جزيئات الهواء تهتز موازية لأتجاه حركة الموجه 

تردد الموجة الصوتية : هو عدد الاهتزازات في الثانية الواحدة