ورقة تدريب الدرس: المعاوقة الصوتية الفيزياء

البدء في التمرين

في ورقة التدريب هذه، سوف نتدرَّب على وصف استخدام موجات الصوت المنعكسة من حدود وسائط ذات معاوقات صوتية متغيِّرة لقياس الكثافات وسرعات الانتشار.

س١:

المعاوقة الصوتية لبعض الأنسجة العضلية تساوي 1.70 kg/m2⋅s، والمعاوقة الصوتية لإحدى العظام المُلامِسة للعضلة تساوي 7.80 kg/m2⋅s. تنتقل الموجات الصوتية عَبْرَ العضلة، وتسقط على سطح العظمة، وتنعكس عنها. أوجد نسبة شدة الموجة الصوتية المُنعكِسة إلى شدة الموجة الصوتية الساقطة. قرِّب إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين.

س٢:

أيُّ المعادلات الآتية تربط بطريقة صحيحة بين 𝑐، التي تُمثِّل سرعة الصوت في وسط، وبين 𝜌، التي تُمثِّل كثافة الوسط، وبين 𝑍، التي تُمثِّل المعاوقة الصوتية للوسط؟

  • أ𝑍=(𝜌𝑐)
  • ب𝑍=𝜌𝑐
  • ج𝑍=(𝜌𝑐)
  • د𝑍=𝑐𝜌
  • ه𝑍=𝜌𝑐

س٣:

تُستخدَم الموجات فوق الصوتية في التصوير التشخيصي الطبي. تُوضَع بواعث الموجات فوق الصوتية ملامِسةً لأجزاء الجسم غير منتظمة الشكل، تاركةً فجوات هوائية صغيرة بين الباعث وهذا الجزء من الجسم. أيٌّ ممَّا يلي يُفسِّر بطريقة صحيحة لماذا يستلزِم وجود وسط اقتران بين مصدر الموجات الصوتية وأجزاء الجسم عند استخدام الموجات فوق الصوتية لقياس الصوت المنعكس عن أجزاء الجسم؟

  • أيُقلِّل الهواء في الفجوات الهوائية تردُّد الموجات الصوتية إلى تردُّدات أقل من التردُّدات فوق الصوتية.
  • بيُشَتِّت الهواء في الفجوات الهوائية الموجات الصوتية بشدة.
  • جتُعَد المعاوقتان الصوتيتان للهواء وأنسجة الجسم مختلفة بما يكفي؛ بحيث تنفذ نسبة صغيرة جدًّا من شدة الموجة الصوتية.
  • دتُعَد المعاوقتان الصوتيتان للهواء وأنسجة الجسم مختلفة بما يكفي؛ بحيث تنعكس نسبة صغيرة جدًّا من شدة الموجة الصوتية.
  • هيُشكِّل وسط الاقتران سطح أجزاء الجسم بحيث تصبح منتظمة الشكل.

س٤:

توجد مادتان، المادة (أ) والمادة (ب)، معاوقتاهما الصوتيتان 𝑍، 𝑍 على الترتيب. تلتقي المادتان عند حدٍّ فاصل. شدة الموجات الصوتية المنتشرة في المادة (أ) قبل وصولها إلى الحد الفاصل تساوي 𝐼، وشدة الموجات الصوتية المنتشرة في المادة (أ) بعد انعكاسها عن الحد الفاصل تساوي 𝐼. أيُّ المعادلات الآتية تربط بطريقة صحيحة بين 𝑍، 𝑍، 𝐼، 𝐼؟

  • أ𝐼𝐼=(𝑍−𝑍)(𝑍+𝑍)
  • ب𝐼𝐼=(𝑍+𝑍)(𝑍−𝑍)
  • ج𝐼𝐼=𝑍+𝑍𝑍−𝑍
  • د𝐼𝐼=𝑍−𝑍𝑍+𝑍
  • ه𝐼𝐼=𝑍−𝑍𝑍+𝑍

س٥:

تنتشر الموجات الصوتية في لوح معدني بسرعة 4‎ ‎660 m/s. كثافة المعدن تساوي 8‎ ‎930 kg/m3. أوجد المعاوقة الصوتية للمعدن. أوجد إجابتك بالصيغة العلمية لأقرب منزلتين عشريتين.

  • أ9.36×10 kg/m2⋅s
  • ب3.06×10 kg/m2⋅s
  • ج1.36×10 kg/m2⋅s
  • د4.16×10 kg/m2⋅s
  • ه1.82×10 kg/m2⋅s

س٦:

تنتشر موجات صوتية في سائل بسرعة 1‎ ‎570 m/s. المعاوقة الصوتية للسائل تساوي 1.63×10 kg/m2⋅s. أوجد كثافة السائل. أوجد الإجابة بالصيغة العلمية لأقرب منزلتين عشريتين.

  • أ1.14×10 kg/m3
  • ب1.60×10 kg/m3
  • ج9.63×10 kg/m3
  • د1.32×10 kg/m3
  • ه1.04×10 kg/m3

س٧:

المعاوقة الصوتية لبعض الأنسجة الدهنية تساوي 1.38×10 kg/m2⋅s، ومعاوقة بعض الأنسجة العضلية التي تُلامِس الدهون تساوي 1.72×10 kg/m2⋅s. تنتقل الموجات الصوتية عَبْرَ العضلة، وتسقط على سطح الدهون، وتنعكس عنها. أوجد نسبة شدة الموجة الصوتية النافذة إلى شدة الموجة الصوتية الساقطة. قرِّب إجابتك لأقرب ثلاث منازل عشرية.

س٨:

المادة A كثافتها 𝜌A، والمادة B كثافتها 𝜌B؛ حيث 𝜌=2𝜌AB. السرعتان اللتان تنتشر بهما الموجات الصوتية في المادة A وفي المادة B هما 𝑐A، 𝑐B، على الترتيب؛ حيث 𝑐=3𝑐AB. تنعكس موجات صوتية من تلك الساقطة على الحَد الفاصل بين المادتين. أوجد نسبة شدة الموجة المُنعكِسة إلى شدة الموجة الساقطة. قرِّب إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين.

س٩:

جسم صُلب ذو معاوقة صوتية تساوي 7.8×10 kg/m2⋅s. كثافة الجسم تساوي 1‎ ‎850 kg/m3. أوجد سرعة انتشار الموجات الصوتية في الجسم. قرِّب إجابتك لأقرب متر لكلِّ ثانية.

س١٠:

توجد مادتان؛ المادة (أ) والمادة (ب)، معاوقتاهما الصوتيتان هما 𝑍، 𝑍، على الترتيب؛ حيث 𝑍=1.2/⋅kgms. تلتقي المادتان عند حدٍّ ما. شدة الموجات الصوتية التي تنتشر في المادة (أ) قبل الوصول إلى الحد هي 𝐼، وبعد الانعكاس من الحد هي 𝐼. نسبة 𝐼 إلى 𝐼 هي 0.42. أوجد 𝑍. أجب لأقرب منزلتين عشريتين.

الممارسة مفتاحك للتفوق.

تدرَّب يوميًا على عدد من الأسئلة المجانية للحصول على أعلى الدرجات. حمِّل تطبيق Nagwa Practice الآن!

امسح الكود!

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