1. سرعة الموجة المستعرضة على حبل طوله 25 متراً هي 50 م/ث. قوة الشد في الحبل هي 200 نيوتن. احسب كتلة الحبل.
أ. 0.08 كجم
B. 0.5 كجم
ج. 0.8 كجم
د. 2.0 كجم
معروف :
طول الحبل (ل) = 25 م
سرعة الموجة المستعرضة (v) = 50 م/ث
قوة شد الحبل (T) = 200 نيوتن
المطلوب: كتلة الحبل (م)
الحل:
يمكن حل هذه المشكلة باستخدام صيغة انتشار الموجة على الحبل.
والجواب الصحيح هو د.
٢. يطفو على سطح البحيرة قطعتان من الخشب، والمسافة بينهما ٦ أمتار. تنتشر الأمواج على سطح البحيرة. عندما تحركت القطعة الأولى للأعلى والأسفل ثلاث مرات، تحركت القطعة الثانية للأعلى والأسفل مرة واحدة فقط. إذا تحركت كلتا القطعتين للأعلى والأسفل ثلاث مرات كل ثانيتين، فإن معدل انتشار الأمواج هو...
أ. 4.5 م/ث
ب. 3.0 م/ث
ج. 2.0 م/ث
د. 1.5 م/ث
معروف :
المسافة بين الغابتين (l) = 6 أمتار
تحركت قطعة الخشب الأولى لأعلى ولأسفل ثلاث مرات؛ أما قطعة الخشب الثانية فقد تحركت لأعلى ولأسفل مرة واحدة فقط.
التردد (f) = 3 / 2 = 1.5 هرتز
المطلوب: سرعة الموجة (v)
الحل:
عندما تتحرك قطعة الخشب الأولى للأعلى والأسفل مرة واحدة، تنتقل الموجة ذات الطول الموجي 1 إلى قطعة الخشب الثانية. وعندما تتحرك قطعة الخشب الأولى للأعلى والأسفل مرتين، تنتقل الموجة ذات الطول الموجي 2 إلى قطعة الخشب الثانية. وعندما تتحرك قطعة الخشب الأولى للأعلى والأسفل ثلاث مرات، تكون الموجة ذات الطول الموجي 1 قد وصلت إلى موضع قطعة الخشب الثانية، بحيث تتحرك قطعة الخشب الثانية للأعلى والأسفل مرة واحدة في الوقت نفسه.
وهكذا، فإن مسافة يوجد بين الخشب الأول والخشب الثاني طولان موجيان (2λ)، كما هو موضح في الصورة على الجانب.
مسافة طول موجة واحدة (λ) = 6 / 2 = 3 أمتار
سرعة انتشار الموجة (v):
v = f lect = (1.5 هرتز)(3 أمتار)
الخامس = 4.5 م / ث
الإجابة الصحيحة هي.
3. العوامل التي تُسرّع انتشار الموجات على الأوتار هي...
(1) مد السلك
(2) تكبير كتلة السلك
(3) زيادة شد السلك
(4) زيادة حجم السلك. العبارة الصحيحة هي...
أ. (1)، (2)، (3) و (4)
ب. (1) و(2) و(3)
ج. (3) و (4)
د. (3) فقط
الحل:
صيغة سرعة انتشار الموجة على الأوتار:
الإجابة الصحيحة هي.
v = سرعة انتشار الموجة على الأوتار
T = قوة شد الأوتار
μ = كثافة الوتر
m = كتلة الخيط
l = طول السلسلة
4. تنتشر على حبل موجة طولها 2 متر وترددها 50 هرتز. دورة الموجة وسرعتها هما...
أ. 0.02 ثانية و50 مللي ثانية -1
ب. 0.02 ثانية و100 مللي ثانية -1
ج. 0.04 ثانية و50 مللي ثانية -1
د. 0.5 ثانية و 100 مللي ثانية -1
معروف :
التردد (f) = 50 هرتز
الطول الموجي (λ) = 2 متر
المطلوب: الفترة (T) وسرعة الموجة (v)
الحل:
فترة :
T = 1/f = 1/50 هرتز = 0.02 ثانية
سرعة الموجة:
v = f λ = (50 1/ثانية)(2 متر) = 100 متر/ثانية
الجواب الصحيح هو ب.
٥. تتحرك قطعة من الفلين على سطح الماء صعودًا وهبوطًا بفعل أمواج سطح الماء. الزمن اللازم للانتقال من قمة موجة إلى القمة التالية هو ١٫٢ ثانية. إذا كانت المسافة بين قمتين متتاليتين على سطح الماء ١٠ سم، فما سرعة انتشار الموجة؟
أ. 12 مللي ثانية -1
ب. 12 سم/ ث
ج. 8,3 مللي ثانية -1
د. 8,3 سم/ ث
معروف :
الوقت اللازم من قمة الموجة إلى القمة التالية = الفترة الزمنية لطول موجة واحد = الدورة (T) = 1.2 ثانية.
المسافة بين قمتين متتاليتين = مسافة طول موجة واحدة (λ) = 10 سم
المطلوب: سرعة انتشار الموجة (v)
الحل:
سرعة انتشار الموجة:
v = f λ = λ / T = 10 سم / 1.2 ثانية = 8.3 سم/ثانية = 8.3 سم/ ث⁻¹
والجواب الصحيح هو د.
