الحركة الموجية
الحركة الموجية : هي الحركة الناتجة من اضطراب اهتزازي لوسط ما .
أنواع الموجات
1. الحركة الموجية الميكانيكية : هي الحركة الموجية التي يلزمها وسط مادي ( هواء – ماء- حبل ) يحمل الاهتزاز وتنشأ عن مصدر مهتز أو متذبذب وتصنف إلى
موجات مستعرضة Transverse Waves
موجات طولية Longitudinal Waves
2- الحركة الموجية الكهرومغناطيسية :هي الحركة التي لا تحتاج إلى وسط مادي لكيتنتشر بل يمكنها الانتشار في الفراغ وتنشأ من اهتزاز مجالات كهربائية ومغناطيسية .
من أمثلتها ( موجات الراديو – الضوء – أشعة جاما )
شروط حدوث الموجات الميكانيكية
1 - وجود مصدر اهتزاز أو متذبذب [ بندول الساعة ( البندول البسيط ) - شوكة رنانة مهتزة - وتر مهتز - ثقل معلق في ملف زنبركي أثناء اهتزازه ]
2 - حدوث نوع من الاضطراب ينتقل من المصدر إلى الوسط
3 - وجود وسط مادي مرن ينتقل خلاله هذا الاضطراب
كيفية انتقال الموجات الميكانيكية :
عندما يهتز المصدر المهتز بكيفية معينة تهتز أجزاء الوسط المحيط به بنفس الكيفية ، وينتقل هذا الاهتزاز من نقطة إلى أخرى في الوسط على التتابع بانتظام على هيئة حركة موجية.
يمكن تصنيف الموجات الميكانيكية إلى نوعين هما :
1 – الموجات الطولية .
2 – الموجات المستعرضة.
أولاً // الموجات الطولية
تعريف الموجات الطولية :
هى الموجات التي تهتز فيها جزيئات الوسط المادي ذهابا وأيابا في نفس اتجاه حركة انتشار الموجة.
وهي تتكون من تضاغطات وتخلخلات .
مثل : موجات الصوت ، والموجات التضاغطية لزنبرك
التضاغط :
هو الموضع الذي تتقارب فيه جزيئات الوسط من بعضها.
التخلخل :
هو الموضع الذي تتباعد فيه جزيئات الوسط عن بعضها.
ثانياً // الموجات المستعرضة
تعريف الموجة المستعرضة :
هى الموجات التى تهتز فيها جزيئات الوسط فى اتجاه عمودى على اتجاه انتشار الموجة .
وهي تتكون من قمم وقيعان.
مثل : الموجات في حبل مشدود – الموجات الكهرومغناطيسية .
القمة : هي النقطة التي تمثل النهاية العظمى للازاحة في الاتجاه الموجب ، أي هي أعلى نقطة يصل إليها الإضطراب الموجي.
القاع : هو النقطة التي تمثل النهاية العظمى للازاحة في الاتجاه السالب ، أي أخفض نقطة يصل إليها الإضطراب الموجي.
كل موجة مستعرضة تتكون من قمم وقيعان.
الموجات المائية :
على سطح الماء :
تتحرك جزيئات الماء عند السطح حركة اهتزازية إلى أعلى وإلى أسفل عموديا على اتجاه انتشار الموجة ، أي يحدث على سطح الماء موجات مستعرضة .
في عمق الماء :
بينما تتحرك جزيئات الماء في عمق السائل في نفس الوقت في اتجاه حركة الموجة مكونة موجة طولية.
خصائص الأمواج :
1- طول الموجة (ل) :
في الموجات المستعرضة:
هو المسافة بين أي قمتين متتاليتين أو قاعين متتالين على الموجة
في الموجات الطولية :
هو المسافة بين مركزي تضاغطين متتالين أو مركزي تخلخلين متتالين
2- سعة الموجة (اتساع الموجة ):
هي أقصى إزاحة للجسم المهتز عن موضع اتزانه.
3- سرعة الموجة (ع) :
هي المسافة التي تقطعها الموجة في زمن قدره ثانية واحدة.
4- الاهتزازة الكاملة :
هي الحركة التي يعملها الجسم المهتز في الفترة الزمنية التي تمضي بين مروره بنقطة واحدة في مسار حركته مرتين متتاليتين في اتجاه واحد.
5- التردد ( ت ) :
هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز لإكمال اهتزازة كاملة ( دورة واحدة ). أو هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز ليمر بنقطة واحدة في مسار حركته مرتين متتاليتين في اتجاه واحد.
6- الزمن الدوري (ز) :
هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز لإكمال اهتزازة كاملة ( دورة واحدة ). أو هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز ليمر بنقطة واحدة في مسار حركته مرتين متتاليتين في اتجاه واحد.
العلاقة بين سرعة انتشار الموجة والطول الموجي :
عندما يكون تردد المصدر المهتز ( ت ) هرتز ، و الموجات تقطع مسافة ( ف ) متر خلال فترة زمنية قدرها ( ز ) ثانية ، فإن سرعة انتشار الموجة ( ع ) م/ ث تكون :
وعندما تقطع الموجة مسافة ( ف ) تساوي الطول الموجي ( ل ) ، فإن الزمن المستغرق يصبح مساويا للزمن الدوري ( ز) :
فإن
ع = ل/ ز
ع = ل * 1/ز
و منها ع = ل * ت
أي أن سرعة الموجة= طول الموجة ضرب التردد
لا تنسَ ذكر الله و الصلاة على النبي
أمنياتي للجميع بالتفوق و النجاح
أ. محمود إسماعيل موسى
منقول
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق