تم إلغاء تنشيط البوابة. يُرجَى الاتصال بمسؤول البوابة لديك.

فيديو السؤال: التعرف على سلوك الموجات عند الحدود الفاصلة الفيزياء

يوضح الشكل مسارات ثلاث موجات. تنتشر الموجات في منطقتين مختلفتين؛ (أ) و(ب). تنتشر موجتان في المنطقة (أ)، وتنتشر موجة واحدة في المنطقة (ب). المنطقتان (أ) و(ب) تتكونان من وسطين خواص كل منهما مختلفة. انعكست الموجة ‪II‬‏ عند الحد الفاصل بين المنطقتين، وانكسرت الموجة ‪III‬‏ عند الحد الفاصل بين المنطقتين. تنتشر جميع الموجات بنفس نوع الحركة الموجية. أي نوع من أنواع الحركة الموجية الآتية يمكن أن يكون للموجة ‪II‬‏؟ (أ) مستعرضة أو طولية، (ب) مستعرضة فقط، (ج) طولية فقط. تنتشر جميع الموجات بنفس نوع الحركة الموجية. أي نوع من أنواع الحركة الموجية الآتية يمكن أن يكون للموجة ‪III‬‏؟ (أ) مستعرضة أو طولية، (ب) مستعرضة فقط، (ج) طولية فقط

٠٦:٢٣

‏نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل مسارات ثلاث موجات. تنتشر الموجات في منطقتين مختلفتين؛ (أ) و(ب). تنتشر موجتان في المنطقة (أ)، وتنتشر موجة واحدة في المنطقة (ب). المنطقتان (أ) و(ب) تتكونان من وسطين خواص كل منهما مختلفة. انعكست الموجة ‪II‬‏ عند الحد الفاصل بين المنطقتين، وانكسرت الموجة ‪III‬‏ عند الحد الفاصل بين المنطقتين. تنتشر جميع الموجات بنفس نوع الحركة الموجية. أي نوع من أنواع الحركة الموجية الآتية يمكن أن يكون للموجة ‪II‬‏؟ (أ) مستعرضة أو طولية، (ب) مستعرضة فقط، (ج) طولية فقط. تنتشر جميع الموجات بنفس نوع الحركة الموجية. أي نوع من أنواع الحركة الموجية الآتية يمكن أن يكون للموجة ‪III‬‏؟ (أ) مستعرضة أو طولية (ب) مستعرضة فقط (ج) طولية فقط.

في هذا السؤال، نريد تحديد إذا ما كانت الموجتان ‪II‬‏ و‪III‬‏ مستعرضتين، أو طوليتين، أو أيًّا منهما. تذكر أنه كما هو موضح في الشكل، تنعكس الموجة ‪II‬‏ عند الحد الفاصل، وتنتقل الموجة ‪III‬‏ عبر الحد الفاصل أو تعبره وتنكسر عنده. يسأل هذا السؤال بالأساس عن أنواع الحركة الموجية التي تسمح للموجة بالانعكاس أو الانكسار.

دعونا نفرغ بعض المساحة على الشاشة. وسنجيب عن الجزء الأول من السؤال بالتفكير في الانعكاس. قد نكون أكثر دراية بالانعكاس الذي يحدث في أشعة الضوء. لعلنا نتذكر أن الضوء المرئي، مثل جميع أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي، هو موجة مستعرضة. وعلى سبيل المثال، غالبًا ما نرى الضوء ينعكس عن سطح أملس من الماء، ما ينتج عنه صورة مقلوبة للمناظر الطبيعية المحيطة. نظرًا لأن الضوء من الممكن أن ينعكس، فإننا نعلم أن الموجات المستعرضة يمكنها ذلك بالفعل. وعليه، يمكننا استبعاد الخيار (ج) لأنه يستبعد الموجات المستعرضة.

والسؤال الآن، هل يمكن أن تنعكس الموجات الطولية أيضًا؟ قد لا تتضح الإجابة على الفور كما هو الحال مع الموجات المستعرضة. ولكن نعم، يمكن للموجات الطولية أن تنعكس. فإحدى أكثر الموجات الطولية المعروفة التي نقابلها في الحياة اليومية هي الموجات الصوتية، والتي تنتقل عن طريق مناطق متناوبة من ضغط الهواء. فكر في الصدى. يمكننا الصياح في إحدى الوديان، وبعد لحظات، نسمع صوتنا يرتد. الصدى ببساطة هو انعكاس الموجات الصوتية، التي نعرف أنها موجات طولية. ومن ثم، علينا استبعاد الخيار (ب) لأنه يستبعد الموجات الطولية.

لقد رأينا كيف يمكن لكل من الموجات المستعرضة والطولية أن تنعكس عند الحدود الفاصلة، كما تفعل الموجة ‪II‬‏ هنا. ولذلك، فإن الخيار (أ) هو الصحيح. قد تكون للموجة ‪II‬‏ إما حركة موجية مستعرضة أو طولية.

بالانتقال إلى الجزء التالي من السؤال، علينا التفكير في الانكسار، وهو عندما تغير الموجة اتجاهها أثناء انتقالها إلى وسط جديد، مثلما تفعل الموجة ‪III‬‏. دعونا مرة أخرى نستخدم أشعة الضوء مثالًا على الموجة المستعرضة. ينكسر الضوء أثناء مروره بين الهواء والماء. ويمكننا رؤية هذا عمليًّا إذا وضعنا قلم رصاص في كوب من الماء، ولاحظنا كيف يبدو القلم الرصاص مفككًا أو منحنيًا. هذا يعني أن الموجات المستعرضة تتعرض للانكسار. دعونا إذن نستبعد الخيار (ج).

وأخيرًا، علينا التفكير فيما إذا كانت الموجات الطولية يمكن أن تنكسر. دعونا نتذكر أن الانكسار يحدث بالأساس نتيجة لتغير سرعة الموجة، ومن ثم تغير الطول الموجي، عندما تنتقل عبر حد فاصل بزاوية ما. فعندما تنكسر الموجة، نعرف أنها تغير سرعتها. إذن، هل تتحرك الموجة الطولية بسرعات مختلفة في الأوساط المختلفة؟

الإجابة هي نعم، إنها تفعل ذلك. على سبيل المثال، يعرف معظم الناس مصطلح سرعة الصوت. ولكن يشير هذا عادة إلى سرعة الصوت في الهواء. في الواقع، يتحرك الصوت بسرعات مختلفة وفقًا للوسط الذي يمر عبره. في الهواء، ينتقل الصوت بسرعة 340 مترًا لكل ثانية. ولكن في الماء، ينتقل الصوت بسرعة تساوي ثلاثة أمثال ذلك، أي بسرعة 1500 متر لكل ثانية تقريبًا. وفي الحديد الصلب، نجد أنه أسرع من ذلك بمقدار أربعة أمثال، أي بسرعة 6000 متر لكل ثانية تقريبًا. ومن ثم، إذا اقتربت موجة صوتية ومرت عبر الحد الفاصل بين وسطين بزاوية ما، كما هو موضح بالشكل، فسوف تنكسر، كما تفعل الموجة ‪III‬‏. قد لا يكون ذلك واضحًا لنا لأننا لا نستطيع رؤية الموجات الصوتية وأيضًا لأنها تميل إلى الانتشار عبر مساحة ما. هذا يعني أنه يمكننا استبعاد الخيار (ب)، ونعلم أن (أ) هو الخيار الصحيح. قد تكون للموجة ‪III‬‏ حركة موجية مستعرضة أو طولية.

رأينا كيف أنه سواء كانت الموجة مستعرضة أو طولية، فإن كلًّا من الانعكاس والانكسار يمثل سلوكًا موجيًّا نموذجيًّا. وعليه، فإننا نعرف أن الموجتين ‪II‬‏ و‪III‬‏ من نفس نوع الموجات، ويمكن أن تكون أي منهما إما مستعرضة وإما طولية.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.