فيديو السؤال: حساب تردد الموجة الصوتية بمعلومية سرعتها وطولها الموجي الفيزياء

تنتشر موجة صوتية في وسط معين سرعتها ‪4670 m/s‬‏، وطولها الموجي ‪0.75 m‬‏. ما تردد الموجة الصوتية لأقرب ‪Hz‬‏؟

٠٣:٥١

‏نسخة الفيديو النصية

تنتشر موجة صوتية في وسط معين سرعتها 4670 مترًا لكل ثانية، وطولها الموجي 0.75 متر. ما تردد الموجة الصوتية لأقرب هرتز؟

حسنًا، في هذا السؤال، نعلم من المعطيات أن لدينا وسطًا معينًا. لنفترض أن هذا هو الوسط. ونعلم أيضًا أن هناك موجات صوتية تنتشر خلال هذا الوسط. لنفترض أن هذه هي الموجات الصوتية التي تنتشر من اليسار إلى اليمين. تشير المعطيات أيضًا إلى أن سرعة الموجات الصوتية في الوسط هي 4670 مترًا لكل ثانية. سنرمز لهذه السرعة بالرمز ‪𝑣‬‏. نعلم من المعطيات أيضًا الطول الموجي للموجات الصوتية. إذن يمكننا القول إن الطول الموجي، الذي سنرمز له بالرمز ‪𝜆‬‏، يساوي 0.75 متر.

بناء على هذه المعطيات، علينا إيجاد تردد الموجة الصوتية مقربًا لأقرب هرتز. لفعل ذلك، علينا تذكر العلاقة التالية: ‪𝑣‬‏، وهي سرعة الصوت في وسط معين، تساوي تردد الموجة الصوتية في هذا الوسط مضروبًا في طولها الموجي. وفي هذه المعادلة، نعلم بالفعل سرعة الموجة الصوتية وطولها الموجي. ومطلوب منا حساب التردد. لذا يمكننا فعل ذلك ببساطة عن طريق إعادة ترتيب المعادلة. إذا قسمنا الطرفين على الطول الموجي ‪𝜆‬‏، فسنجد أنه يحذف من الطرف الأيمن من المعادلة. ويتبقى لدينا بذلك سرعة الصوت في هذا الوسط مقسومة على الطول الموجي تساوي التردد.

بالإضافة إلى ذلك، نلاحظ أن وحدتي الكميتين المعطاتين لنا، أي سرعة الموجة الصوتية وطولها الموجي، هما وحدتا القياس الأساسيتان لهما؛ فالمتر لكل ثانية هو وحدة السرعة، والمتر وحدة الطول الموجي. لذا عندما نحسب التردد، سنوجده بوحدة قياسه الأساسية. والوحدة الأساسية للتردد هي الهرتز. لنعد إذن إلى المعادلة لنوجد هذا التردد.

يمكننا القول إن التردد يساوي سرعة الموجة الصوتية مقسومة على طولها الموجي. وعند إيجاد قيمة الكسر الموجود في الطرف الأيمن، نجد أن التردد يساوي 6226.6 دوري هرتز. ولكن مطلوب منا تقريب الإجابة لأقرب هرتز. لذا علينا تقريب هذه القيمة. لفعل ذلك، علينا النظر إلى القيمة التي تليها. هذه القيمة هي ستة. وستة أكبر من خمسة. إذن فهذا العدد سيقرب لأعلى.

ومن ثم فإن الإجابة النهائية هي أن تردد الموجة الصوتية بالتقريب لأقرب هرتز يساوي 6227 هرتز.

Nagwa uses cookies to ensure you get the best experience on our website. Learn more about our Privacy Policy.