ملف تدريبي: إزاحة دوبلر

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على شرح تأثير حركة مصادر الموجات وأجهزة رصدها على التردُّدات المقيسة للموجات.

س١:

أُعِدَّ صاروخ لإطلاقه أفقيًّا في أحد عروض الألعاب النارية. أثناء احتراق فتيل الصاروخ، كان يُصدِر موجات صوتية تردُّدها 100 Hz وطولها الموجي 3 m. عند انطلاق الصاروخ، تسارع خلال زمن مُهمَل إلى سرعة ثابتة مقدارها 225 m/s واستمر في إصدار موجات صوتية لها نفس التردُّد والطول الموجي للموجات الصادرة قبل الانطلاق، كما هو موضَّح في الشكل. دخل رجل بالخطأ منطقة عرض الألعاب النارية وكان الصاروخ يتجه صَوْبَهُ مباشرةً، وكان هذا الرجل ثابتًا.

بالنسبة إلى هذا الرجل، ما سرعة صدور الموجات الصادرة عن الصاروخ‎ قبل انطلاقه؟

بالنسبة إلى هذا الرجل، ما سرعة صدور الموجات الصادرة عن الصاروخ‎ أثناء طيرانه، قبل وصوله إلى النقطة التي يقف عندها الرجل؟

استطاع هذا الرجل الانحناء لتجنُّب اصطدام الصاروخ به، وظل الصاروخ يتحرَّك بعد ذلك في نفس المسار مُبتعِدًا عن الرجل. بالنسبة إلى هذا الرجل، ما سرعة صدور الموجات الصادرة عن الصاروخ بَعدَ أن مرَّ به؟

ما تردُّد صوت الصاروخ أثناء اقترابه كما يسمعه الرجل؟

ما تردُّد صوت الصاروخ أثناء ابتعاده كما يسمعه الرجل؟

س٢:

أيٌّ من مجموعات الحركة التالية لمصدر موجة صوتية وراصد الموجة الصوتية تُنتِج أكبر إزاحة دوبلر لتردُّد الموجة كما تم قياسها بواسطة الراصد؟

  • أمصدر الموجة الصوتية يتحرَّك بسرعة 30 m/s في نفس اتجاه حركة الراصد الذي يتحرك بسرعة 20 m/s.
  • بمصدر الموجة الصوتية يتحرك في اتجاه الراصد الساكن بسرعة 25 m/s.
  • جمصدر الموجة الصوتية يتحرَّك بسرعة 15 m/s في اتجاه الراصد الذي يتحرَّك في الاتجاه المعاكس لمصدر الموجة الصوتية بسرعة 20 m/s.
  • دالراصد يتحرك في اتجاه مصدر الموجة الصوتية الساكن بسرعة 30 m/s.
  • همصدر الموجة الصوتية يتحرك بسرعة 20 m/s بعيدًا عن الراصد الذي يتحرك في الاتجاه المعاكس لمصدر الموجة الصوتية بسرعة 20 m/s.

س٣:

أيُّ حالات الحركة التالية لمصدر موجة صوتية وراصد لا تكون سببًا في قياس الراصد لتردُّد مختلف للموجة عن التردُّد المقيس لها عند المصدر؟‎ افترِض أن جميع حركات مصدر الموجة والراصد تكون بنفس السرعة.

  • أيتحرَّك مصدر موجة صوتية في نفس الاتجاه الذي يتحرَّك فيه الراصد.
  • بيتحرَّك مصدر الموجة الصوتية مبتعدًا عن راصد يتحرَّك في الاتجاه المُقابِل لمصدر الموجة الصوتية.
  • جيتحرَّك مصدر موجة صوتية في اتجاه راصد يتحرَّك في الاتجاه المُقابِل لمصدر الموجة الصوتية.
  • ديتحرَّك مصدر موجة صوتية في اتجاه راصد ساكن.
  • هيتحرَّك راصد في اتجاه مصدر موجة صوتية ساكن.

س٤:

أيُّ العبارات التالية تَصِف بشكل صحيح إزاحة دوبلر؟

  • أإزاحة دوبلر هي التغيُّر الظاهري في تردُّد الموجات بِناءً على كيفية تحرُّك مصدر الموجات بالنسبة إلى الراصد.
  • بإزاحة دوبلر هي التغيُّر الظاهري في سعة الموجات بِناءً على كيفية تحرُّك مصدر الموجات بالنسبة إلى الراصد.
  • جإزاحة دوبلر هي التغيُّر الظاهري في اتجاه الموجات بِناءً على كيفية تحرُّك مصدر الموجات بالنسبة إلى الراصد.
  • دإزاحة دوبلر هي حركة مصدر الموجات الصوتية نتيجة قوة رد الفعل التي تؤثِّر بها الموجات عندما تنبعث.

س٥:

تَصدُر موجات صوتية من شخص أ، يتحرَّك بسرعة 𝑠 باتجاه شخص آخر؛ هو الشخص ب. يتحرَّك الشخص ب باتجاه الشخص أ بسرعة 𝑠؛ حيث 𝑠 أقل من 𝑠. مَن الشخص الذي يسمع الموجات الصوتية التي يُصدرها الشخص أ بتردد أعلى من ترددها؟

  • أكلا الشخصين يسمعان نفس التردد.
  • بالشخص أ
  • جالشخص ب

س٦:

نتجت موجات صوتية من شخص يتحرَّك في خط مستقيم بسرعة ثابتة. كيف يُقارَن التردُّد 𝑓 للموجات الصوتية التي يسمعها راصد ساكن للشخص الذي يتحرَّك مُبتعِدًا عنه بالتردُّد 𝑓 للموجات الصوتية التي يسمعها الشخص المُتحرِّك؟

  • أ 𝑓 < 𝑓
  • ب 𝑓 > 𝑓
  • ج 𝑓 = 𝑓

س٧:

يستمع راصد لصوت درَّاجة بخارية تتحرَّك بسرعة منتظمة في دائرة، بَدْءًا من النقطة 𝐴، ثم تتحرَّك إلى 𝐵، ثم إلى 𝐶، ثم إلى 𝐷، ثم مرَّة أخرى إلى 𝐴، كما هو موضَّح في الشكل.

أين يوجد أعلى متوسِّط لتردُّد الصوت الذي سمعه الراصد على الدائرة؟

  • أ من 𝐷 إلى 𝐴
  • ب من 𝐴 إلى 𝐵
  • ج من 𝐶 إلى 𝐷
  • د من 𝐵 إلى 𝐶

أين يوجد أقل متوسِّط لتردُّد الصوت الذي سمعه الراصد على الدائرة؟

  • أ من 𝐶 إلى 𝐷
  • ب من 𝐷 إلى 𝐴
  • ج من 𝐴 إلى 𝐵
  • د من 𝐵 إلى 𝐶

بين أيِّ زوجين من النِّقاط تكون متوسِّطات تردُّدات الصوت الذي سمعه الراصد متساوية؟

  • أ 𝐵 إلى 𝐶، 𝐶 إلى 𝐷
  • ب 𝐴 إلى 𝐵، 𝐶 إلى 𝐷
  • ج 𝐴 إلى 𝐵، 𝐷 إلى 𝐴
  • د 𝐴 إلى 𝐵، 𝐵 إلى 𝐶
  • ه 𝐶 إلى 𝐷، 𝐷 إلى 𝐴

س٨:

تُنتَج موجات صوتية بواسطة شخص يتحرَّك في خط مستقيم بسرعة ثابتة. ما العلاقة بين التردُّد الظاهري 𝑓 للموجات الصوتية بالنسبة إلى راصد ساكن يقترب منه هذا الشخص، والتردُّد الظاهري 𝑓 للموجات الصوتية بالنسبة إلى الشخص الذي يتحرَّك؟

  • أ 𝑓 > 𝑓
  • ب 𝑓 < 𝑓
  • ج 𝑓 = 𝑓

س٩:

تحرَّك شخص في اتجاه مصدر موجات صوتية، كما هو موضَّح في الشكل. كان إصدار الصوت في نفس اللحظة التي بدأ فيها الشخص الحركة. قطع الصوت الصادر من المصدر مسافة تساوي الطول الموجي للموجة الصوتية في فترة زمنية مقدارها 𝑡. ما عدد صدور الموجات الصادرة من مصدر الصوت التي ستصل أو تعبر الشخص عندما يتحرَّك الشخص من موضعه الابتدائي إلى النقطة P؟

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