تعريف الموجات المستعرضة
الموجات المستعرضة هي موجات يكون اتجاه انتشارها عموديًا على اتجاه اهتزاز الوسط الذي تمر من خلاله.
أمثلة على الموجات المستعرضة
من أمثلة الموجات المستعرضة الموجة التي تنتقل على وتر أو سلك. إذا انتقلت الموجة على الوتر من اليسار إلى اليمين، فإن الوتر يتحرك لأعلى ولأسفل، بشكل عمودي على اتجاه انتشار الموجة.
أجزاء من الموجات المستعرضة
يشير السهم الأحمر إلى اليمين إلى اتجاه حركة الموجة. وتشير الأسهم الحمراء لأعلى ولأسفل إلى اتجاه حركة كل جزء من الحبل.
A (السعة) = أقصى انحراف للوتر
لامدا (الطول الموجي) = المسافة بين قمتين متتاليتين = المسافة بين قاعين متتاليين = المسافة بين نقطتين متتاليتين لهما نفس الطول الموجي. والخلاصة أن لكل طول موجي قمة واحدة وقاع واحد.
أ - ب = تلة الموجة
ب - ج = وادي الموجة
تردد الموجة (f) هو عدد الأطوال الموجية التي تمر بنفس النقطة في ثانية واحدة. فعندما تنتقل موجة على طول وتر، يمر طولان موجيان (قمتان وقاعان) بنفس النقطة، مثلاً النقطة b، فإن تردد الموجة هو 2 هرتز.
الدورة (T) هي الفترة الزمنية اللازمة لمرور طول موجي واحد بنفس النقطة. فإذا كانت الموجة، عند انتشارها على طول وتر، تمر بطول موجي واحد (قمة واحدة وقاع واحد) بنفس النقطة، مثلاً النقطة ب، في ثانية واحدة، فإن دورة الموجة تساوي ثانية واحدة.
سرعة الموجة (v) = التردد × الطول الموجي = الطول الموجي / الدورة
مثال على المشكلات
حبل طوله 4 أمتار. إذا تم تحريك أحد طرفي الحبل لأعلى ولأسفل مسافة 30 سم، ستنشأ موجات مستعرضة تنتشر على طول الحبل بسرعة 1 م/ث. إذا كان هناك قمتان وقاعان على طول الحبل، فحدد: (أ) الطول الموجي (ب) التردد (ج) الدورة (د) السعة
مناقشة
(أ) الطول الموجي
يبلغ طول الحبل 4 أمتار، وعلى طول الحبل يوجد طولان موجيان (قممتان وواديان)، وبالتالي فإن طول الموجة الواحدة = 2 متر.
(ب) التكرار (و)
(ج) الفترة (T)
T = 1/f = 1/0,5 = ثانيتان
(د) السعة (أ)
أقصى سعة أو انحراف = 30 سم = 0,3 متر.
