تصحيح تمارين الموجة الميكانيكية المتوالية تمرين :1 - 1تحديد Δtمدة تشويه نقطة Mمن وسط االنتشار : نصل مكبر الصوت بمولد التردد المنخفض GBFو نصل الميكروفونين M₁و M₂بكاشف التذبذب مبيانيا نجد : . Δt=0,1ms - 2تستغرق الموجة فوق الصوتية لتقطع المسافة M₁M₂ =dبين الميكروفونين المدة . Δt=0,42 ms - 3بما أن الموجة فوق الصوتية تنتشر بسرعة ثابتة فان : ⇒d=V.Δt =340 X 0,42.10⁻³=0,14 m =V تمرين :2 - 1تقطع الموجة خالل المدة Δt = t₁-t₀=t₁=0,4sالمسافة d=4mحيث : V= = =10 m.s⁻¹ , - 2كل نقطة من وسط االنتشار تتحرك رأسيا عندما يصلها التشويه ثم تعود الى موضعها البدئي , لتكن ’ Δtمدة التي يستغرقها التشويه و Lطول التشويه . , V= ⇒Δt’ = = ⇒ Δt’ = 0,15s - 3اللفة Nتعيد نفس الحركة المنبع Sبعد تأخر زمني ، τ نكتب )YM(t) = YS(t-τ عند اللحظة t₁=0,4sتصل مقدمة الموجة الى اللفة N وتستغرق اللفة في الحركة مدة 0,15sأي تنتهى من الحركة عند ( t=0,55sانضر المبيان ) تمرين :3 - 1انطالقا من المقطع الرأسي لسطح الماء يتبين أن اتجاه التشويه عمودي على اتجاه انتشار الموجة . - 2مقدمة الموجة قطعت المسافة d=SM =9mخالل المدة Δt = t₂=4,5sوبالتالي سرعة االنتشار تكتب : V= ₁ = , =2 m.s⁻¹ - 3كل نقطة من سطح الماء تتحرك رأسيا عندما تصلها الموجة ثم تصبح ساكنة عندما تغادرها الموجة . لتكن ’ Δtمدة حركة النقطة و Lطول التشويه تربطهما العالقة L=V.Δt’ :أي Δt’ = = =1s : - 4عند اللحظة t’ = 2,5sتصل مقدمة الموجة الى نقطة Pمن سطح الماء تبعد عن المنبع Sبالمسافة SPحيث : SP = V.t’ = 2X2,5 =5m - 5التاخر الزمني τلحركة النقطة Nبالنسبة ل Mيكتب : =τ = = 6s تمرين :4 - 1بما أن توتر الحبل يساوي وزن الكتلة المعلمة فان P=T :مع P=mg T= mg = 0,235X9,8 = 2,3N - 2الكتلة الطولية μللحبل هي حاصل قسمة كتلته Mعلى طوله ،Lنكتب: = 16.10⁻³kg.m⁻¹=16g.m⁻¹ - 3سرعة انتشار الموجة نحددها بالعالقة : = 12m.s⁻¹ - 4تنتشر الموجة طول الحبل بسرعة ثابتة حيث : , ⁻³ - 5حسب تعبير السرعة : = . ⁻ نسمي τالتأخر الزمني ل Bبالنسبة ل . A = = =μ =V = Vحيث τهي المدة التي استغرقتها الموجة لقطع المسافة d =AB =6,8.10⁻³s = 6,8ms =V , يتبين أن تزايد الكتلة mيؤدي الى تزايد السرعة . V - 6نبحث عن الكتلة ’ mالمضافة ل mلتتضاعف السرعة نكتب اذن : , . = =τ = ’⇒ m + m ⇒ (m+m’)g = 4μ.V - 0,235 = 0,705kg =705g = ⇒ 4V . ⁻³ = V’ =2V =’⇒ m , -m . = ’m الطريقة الثانية : ) ( = ) ⇔ 2 ( ’⇔ 4m = m+m =2V = 4 m’ = 4m-m=3m = 3X 235 =705 g تمرين :5 - 1عندما تصل الموجة الى النقطة Mتبدأ هذه األخيرة في الحركة (أي يتغير أرتوبها) حسب المبيان t₁=2 ms - 2تقطع الموجة المسافة OM=xM =8cm :خالل المدة ، Δt = t₁=2ms :سرعة انتشار الموجة تكتب: = 40m.s⁻¹ ⁻ ³ . . = ₁ =V -1-3 - 3حسب المبيان تبدأ النقطة Mالحركة عند اللحظة 2msوتتوقف عند اللحظة 5msوبالتالي مدة التشويه هي : Δt’=5-2=3ms -2-3حسب سرعة انتشار الموجة نكتب V= :حيث Lطول التشويه و ’ Δtمدة التشويه . L=V.Δt’=40X3.10⁻³ = 0,12 m -1-4 - 4التأخر الزمني للنقطة Nبالنسبة للنقطة Mهو المدة التي تستغرقها الموجة لقطع المسافة . MN ⁻ ( ). = =τ = =6.10⁻³s =6ms -2-4تصل الموجة الى النقطة Nعند اللحظة t₂ حيث : الطريقة األولى t₂ = t₁+τ=2+6=8ms : الطريقة الثانية :تقطع الموجة المسافة 0Nخالل المدة t₂حيث : ⁻ . =t₂ = = 8.10 = 8ms - 3- 4نستنتج تغيرات النقطة Nانطالقا من تغيرات النقطة Mوذلك بازاحة أفقية بمقدار . τ -5تمثيل مظهر الحبل عند اللحظة :t₂ عند اللحظة t₂=8msتصل مقدمة الموجة الى النقطة Nذات األفصول xN . xN =32cm طول التشويه هو L=12 cmفنهايته P أفصولها , xP =xN-L =20 cm طول الحبل ذي األرتوب السالب : حسب المنحنى يكون Y≺0خالل المدة Δt₁=1msحيث طول الحبل يكون : = L₁=V.Δt₁ 40X10⁻³=4.10⁻²m=4cm طول الحبل ذي األرتوب الموجب : حسب المنحنى يكون Y≻0خالل المدة Δt₂= 2ms :حيث طول الحبل يكون : L₂ = V.Δt₂ = 40x2.10⁻³ =8.10⁻²m = 8cm نستنتج أنه خالل 1msاألولى ينتقل التشويه بمسافة 4cmبأرتوب سالب ثم يصبح موجبا خالل المسافة 8cm المتبقية من طول التشويه . منتديات علوم الحياة و األرض بأصيلة