الفيزياء — الموجات الصوتية: خصائص وتطبيقات — الثالثة ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

درس في الفيزياء مخصص لتلاميذ السنة الثالثة ثانوي شعبة علوم تجريبية حول الموجات الصوتية. المحتوى يتبع المنهاج الرسمي الجزائري ويساعد في التحضير للبكالوريا من خلال أمثلة وتمارين محلولة.

المحتوى النظري

الموجات الصوتية هي أمواج ميكانيكية طولية تنتشر في الأوساط المادية (الصلبة والسائلة والغازية) بسرعات مختلفة.

خصائص الصوت:

1. سرعة الصوت: 340 m/s في الهواء، 1500 m/s في الماء، 5000 m/s في الفولاذ.

2. التردد: عدد الذبذبات في الثانية (Hz). الأذن البشرية تسمع من 20 Hz إلى 20000 Hz.

3. الشدة: كمية الطاقة التي تنقلها الموجة عبر وحدة المساحة في الثانية (W/m2).

تطبيقات: الموجات فوق الصوتية (السونار، التصوير الطبي)، تحت الصوتية (رصد الزلازل).

القواعد الأساسية

1. v = l x f حيث v السرعة، l طول الموجة، f التردد.

2. ظاهرة دوبلر: تغير التردد المسموع بسبب الحركة النسبية بين المصدر والمراقب.

3. الصدى: انعكاس الموجات الصوتية على حاجز.

4. شدة الصوت I = P/A حيث P القدرة و A المساحة.

5. مستوى شدة الصوت: L = 10 log(I/I0) بوحدة dB حيث I0 = 10-12 W/m2.

تمارين بكالوريا

تمرين 1:

رجل يصدر صوتا فسمع صداه بعد 3 ثوان. إذا كانت سرعة الصوت 340 m/s، أحسب المسافة بين الرجل والحاجز.

الحل: المسافة التي يقطعها الصوت = سرعة الصوت x الزمن = 340 x 3 = 1020 m. المسافة = 1020/2 = 510 m.

تمرين 2 (بكالوريا):

مستوى شدة الصوت لمحرك هو 80 dB. أحسب شدة الصوت. وما هو مستوى شدة الصوت إذا عمل محركان معا؟

الحل: 80 = 10 log(I/10-12) يرجع إلى I = 10-4 W/m2. محركان: I = 2×10-4 W/m2. L = 10 log(2×10-4/10-12) = 10 log(2×108) = 83 dB.

دروس مشابهة

• الموجات الصوتية وخصائصها – الثانية ثانوي
• الفيزياء — الموجات: خصائص الموجات الميكانيكية