الموجات الميكانيكية المتوالية الدورية: تعريفها وخصائصها (الدور والطول الموجي والسرعة) مع تمارين بكالوريا محلولة — الثالثة ثانوي (بكالوريا) علوم فيزيائية

🔹 مثال: موجة على سطح الماء

نصنع اضطراباً دورياً على سطح الماء بتردد N = 2 Hz. نلاحظ أن المسافة بين قمتين متتاليتين هي λ = 0.75 m.

أ) احسب الدور الزمني T: T = 1/N = 1/2 = 0.5 s

ب) احسب سرعة انتشار الموجة: v = λ × N = 0.75 × 2 = 1.5 m/s

🔹 تمرين بكالوريا

ينتج هزاز توافقي موجات ميكانيكية متوالية دورية على سطح سائل بتردد N = 50 Hz. المسافة بين 6 قمم متتالية هي d = 15 cm.

1) أحسب الطول الموجي λ.

2) أحسب سرعة انتشار الموجة v.

3) ما هو الدور الزمني T؟

4) إذا انخفض التردد إلى النصف مع ثبات سرعة الانتشار، ماذا يحدث للطول الموجي؟

الحل:

1) المسافة بين 6 قمم متتالية = 5λ (لأن بين كل قمتين متتاليتين طول موجي واحد)

5λ = 15 cm = 0.15 m ⇒ λ = 0.15/5 = 0.03 m = 3 cm

2) v = λ × N = 0.03 × 50 = 1.5 m/s

3) T = 1/N = 1/50 = 0.02 s

4) v = λ × N ⇒ إذا انخفض N إلى النصف، فإن λ يتضاعف (لأن v ثابت)

λ₂ = v / N₂ = 1.5 / 25 = 0.06 m = 6 cm