فصل الموجات الصوتية

2011

بية التر

رة وزا

ة - سئلك ابنو

فصل الموجات الصوتية 1 -التقويم الذاتي

:اكتب االسم أو المصطلح العلمي الدال على كل عبارة مما يلي : السؤال األول ) ( اهتزاز جسم متأثرا باهتزاز جسم آخر ال يساويه في التردد- 1 ) ( دون أن يتالمسااهتزاز جسم متأثرا باهتزاز جسم آخر يساويه في التردد - 2 ) ( موضع في الموجة الموقوفة يكون عنده سعة االهتزازة أكبر ما يمكن- 3 ) ( موضع في الموجة الموقوفة يكون عنده سعة االهتزازة تساوي صفرا- 4 ) ( قدتين متتاليتين أو بطنين متتاليينالمسافة بين ع- 5كمية الطاقة الصوتية المارة خالل وحدة المساحات العمودية على اتجاه انتشار - 6

الموجة في الثانية الواحدة ) (

شديدا عند موجات تتركز فيها الطاقة الصوتية يمكن أن تسبب تدميرا - 7 اصطدامها بشيء ما

) (

) ( ضعف المسافة بين بطنين متتاليين أو عقدتين متتاليتين- 8الموجة التي تحتوي على عقد وبطون وتنشأ نتيجة لتداخل حركتين موجيتين - 9

هين متضادينلهما نفس التردد والسعة ومنتشرتين في اتجا ) (

) ( موجات تزيد تردداتها عن الترددات التي تستجيب لها األذن البشرية- 10حدوث تقوية في الصوت الذي يصدره المصدر الذي يهز هواء األنبوبة عندما - 11

تتكون العقد والبطون في داخلها ) (

) ( أصوات ذات تردد محدود يمكن لألذن أن تميزها- 12 ) ( خاصية تميز بها األذن بين األصوات من حيث القوة والضعف- 13 ) ( خاصية تميز بها األذن بين األصوات من حيث الحدة والغلظة- 14خاصية تميز بها األذن بين األصوات المتفقة في الشدة والدرجة تبعا لنوع - 15

المصدر ) (

:إجابة املصطلح العلمي

االهتزاز التأثيري -1 )القسري (

نصف طول -5 العقدة-4 البطن-3 االهتزاز الرنيني-2 الموجة الموقوفة

مقدار شدة -6 الصوت

طول الموجة -8 الموجات الصدمية-7 الموقوفة

الموجات فوق -10 الموجة الموقوفة-9 السمعية

نوع الصوت -15 درجة الصوت-14 شدة الصوت-13 النغمات الصوتية-12 الرنين-11

2011

بية التر

رة وزا


: أكمل العبارات العلمية التالية بما يناسبها: الثانيالسؤال

.سرعة موجات صفارة سيارة اإلطفاء …………………فوق السمعية في الهواء سرعة انتشار الموجات-1 ………………تعتمد فكرة عمل سماعة الطبيب على ظاهرة -2 …………………و……………………مثال على انعكاس الموجات الصوتية -3

……………تكرار سماع الصوت نتيجة انعكاسه يعرف بـ-4

:عند انتقال الموجات بين وسطين مختلفين -5 .معظم الموجات ………………كان الفرق بين سرعتي الصوت كبيرا إذا* .معظم الموجات ………………إذا كان الفرق بين سرعتي الصوت صغيرا *

……………………تكون سرعة الصوت اكبر ما يمكن في المواد -6

…….………………وتكون سرعة الصوت أقل ما يمكن في المواد .دت كثافة الوسطسرعة الصوت في الوسط كلما زا …………………-7 .من تردد النغمة الغليظة ………………تردد النغمة الحادة يكون -8 ......................... درجة الصوت من مميزات النغمات الصوتية وتتوقف على -9

الموجات الصوتية ال تنكسر بوضوح عند انتقالها بين وسطين مختلفين إذا كان الفرق بين سرعتي -10 ......................... الوسطين الصوت في

:إجابة أكمل العبارات

تساوي- 1

انعكاس الموجات الصوتية- 2

السونار -سماعة الطبيب - 3

الصدى- 4

تنكسر -تنعكس - 5

الغازية –الصلبة - 6

تزداد- 7

أكبر- 8

التردد- 9

كبيرا- 10

2011

بية التر

رة وزا


: أمام العبارة غير الصحيحة) x( رة الصحيحة وعالمة أمام العبا) (ضع عالمة : السؤال الثاني

الموجات الصوتية تنكسر بوضوح عند انتقالها بين وسطين إذا كان الفرق بين سرعتي الصوت في -1 .الوسطين صغيرا

.الموجات تنعكسال يمكن سماع االنفجارات الصوتية في باطن البحر ألن معظم -2

: xأو √ إجابة

1 -√

2 -√

2 -التقويم الذاتي : أكمل العبارات العلمية التالية بما يناسبها: السؤال األول

.لنصف الطول الموجي …………………………………طول العمود الهوائي المفتوح يساوي -1 .لربع الطول الموجي …….……………………………طول العمود الهوائي المغلق يساوي -2 …………الفرق بين كل عمودين متتاليين يساوي -3

.تردد الشوكة ………عندما يدخل هواء أنبوبة صوتية في رنين مع شوكة رنانة فإن تردد الصوت الذي يصدره -4 طول أقصر عمود هوائي مغلق …………طول أقصر عمود هوائي مفتوح يحدث رنينا مع شوكة رنانة يساوي -5

.وكةيحدث رنينا مع نفس الش في أنبوبة هوائية مغلقة من أحد طرفيها يكون طول العمود الهوائي في حالة حدوث الرنين الثاني -6

.من طول العمود الهوائي في حالة حدوث الرنين الثالث ………مساويا


مضاعفات صحيحة- 1

مضاعفات فردية- 2

نصف الطول الموجي- 3

يساوي- 4

ثليم- 5

6 -53

2011

بية التر

رة وزا


: أمام العبارة غير الصحيحة) x( أمام العبارة الصحيحة وعالمة ) (ضع عالمة : السؤال الثاني

عمود هوائي تحدث فيه الموجة الموقوفة المبينة بالشكل فإذا كان تردد-1

. Hz 300ين تساوي فإن تردد هذا الرن Hz 60الرنين األول يساوي

فإن أقصر طول عمود cm 34إذا كان أقصر عمود هوائي مفتوح يحدث رنينا مع شوكة رنانة هو -2 . cm 17هوائي مغلق يحدث رنينا مع نفس الشوكة يساوي

.بطنيين متتاليين طول الموجة الموقوفة هي المسافة بين عقدتين متتاليتين أو المسافة بين -3

) λ ( يحدث رنينًا مع شوكة مهتزة يساوي طول الموجة) L ( طول أقصر عمود هوائي مفتوح-4 .الحادثة فيه

فكان طول أقصر عمود هوائي يحدث Hz 512في الشكل المقابل استخدمت شوكة ترددها -5 .وعليه فإن طول األنبوبة ال يكفي لسماع الرنين الثاني cm 16.6يساوي رنينا مع الشوكة

(النسبة بين أقصر طول عمود هوائي مغلق وأخر مفتوح -6 2

1

LL ( لنفس الشوكة

(عند حدوث الرنين يساوي 21 . (


1 -√

2 -√ 3 -X

4 -X

5 -X

6 -√

50 c

m

2011

بية التر

رة وزا


:أمام أنسب إكمال لكل من العبارات التالية) (ضع عالمة : السؤال الثالث

إذا كانت سرعة الصوت ) cmبوحدة (يساوي Hz 200طول أقصر عمود هوائي مفتوح يصدر رنينا تردده -1 :m/s 340 في الهواء

0.85 1.7 170 85 طرقت شوكة رنانة عند فوهة أنبوب رأسي يحوى ماء إلى منسوب يمكن تعديله فإذا حدث رنينين متتاليين عند -2

وكة فإن تردد الش m/s 320عندما كانت سرعة الصوت داخل األنبوب cm 40منسوبين متتاليين للماء البعد بينهما :الرنانة بوحدة الهرتز يساوي

200 320 400 800

فإن طول العمود الهوائي الذي cm 12إذا كان طول أقصر عمود هوائي مغلق يحدث رنينا مع شوكة رنانة هو -3

) :cmبوحدة (الث مع نفس الشوكة يساوي يحدث الرنين الث

2.4 4 36 60 تحدث رنينا مع أقصر Hz 500في الشكل المقابل شوكة رنانة ترددها -4

الزمنية التي تستغرقها نبضة التضاغطعمود هوائي مغلق فإن الفترة :في الوصول إلى الطرف المغلق بوحدة الثانية تساوي

5 x 10-4 4 x 10-4 2 x 10-4 1 x 10-4

فإنه يصدر m/s 336لشكل فإذا علمت أن سرعة الصوت في الهواء العمود الهوائي المغلق الموضح يهتز كما با -5

: رنينه Hz 448األول وتردده Hz 336األول وتردده Hz 448الثاني وتردده Hz 336الثاني وتردده

فإن أقصر cm 84لق الذي يحدث الرنين الثاني مع شوكة رنانة هو إذا كان طول العمود الهوائي المغ -6

:طول عمود هوائي مغلق يحدث رنينا مع نفس الشوكة بوحدة السنتيمتر يساوي

21 28 42 84

غطضا

ت

عمود هوائي

75 cm

2011

بية التر

رة وزا


أنبوبة مغلقة من أحد طرفيها قرب من فوهتها المفتوحة شوكة رنانة مهتزة فحدث الرنين الثاني عندما كان طول -7 :تساوي m/sفإن سرعة الصوت في الهواء بوحدة Hz 256فإذا كان تردد الشوكة cm 90األنبوبة

307.2 320.2 333.2 340.2

الثالث عندما يكون طوله مساويا رنينهويصدر cm 30الثاني عندما يكون طوله رنينهيصدر مفتوحعمود هوائي -8 : cmبوحدة

15 20 50 60 :أحد األشكال التالية يوضح الموجة الصوتية الساقطة والمنعكسة عند طرفي أنبوب هوائي مفتوح الطرفين هو -9

الشكل المقابل يمثل عمود هوائي مفتوح طوله -10

cm )200 (فإن أحدث رنينًا مع شوكة رنانة مهـتزة : يساوي) cm(طول الموجة بوحـدة

500 100 150 200

:إجابة اخرت

1 -85

2 -400

3 -60 4 -5 x 10P

-4 Hz 336الثاني وتردده - 5

6 -28 7 -307.2 8 -20

الشكل األول- 9

10 -100

: الرابع السؤال

2011

بية التر

رة وزا


Hz 256مثبتة أفقيا ، طرقت شوكة رنانة ترددها m 5أنبوبة أسطوانية مفتوحة الطرفين طولها ) أ (

بالقرب من أحد طرفيها فإذا كانت الموجة األولى تصل لنهاية األنبوبة حينما تكون الشوكة على وشك إرسال :الموجة الخامسة احسب سرعة الصوت في الهواء

: m 2.5ارسم شكل الموجة الموقوفة المتولدة في األنبوبة عندما يكون طولها -

. وضعت شوكة رنانة مهتزة عند أحد طرفي أنبوبة مفتوحة الطرفين ذات طول مناسب فحدث فيه رنين ) ب( )موضحا إجابتك بالرسم.( اشرح السبب في ذلك

:ومملوءة بالماء بها صنبور في أسفلها يسمح للماء بالنزول ببطء احسب m 1.2ة رنين رأسية طولها أنبوب) ج( Hz 425لسطح الماء في األنبوبة يمكن أن يحدث عنده الرنين باستخدام شوكة رنانة ترددها كم موضعا التي يحدث عندها الرنين؟ ألعمدةوما طول ا m/s 340فإذا كانت سرعة الصوت في الهواء وقت إجراء التجربة

2011

بية التر

رة وزا


:إجابة السؤال الرابع ) أ (

1- 320 m/s

2-

) ب (

.ترسل الشوكة الرنانة موجة تضاغط عند الطرف المقابل لها -1 .خلخل تنعكس موجة التضاغط عند الطرف اآلخر على هيئة ت-2 .عندما تعود إلى الطرف األول مرة أخرى تنعكس تضاغطا -3 عندما يتقابل التضاغط المنعكس وتضاغط صادر عن الشوكة يحدث بينهما تداخل بناء -4

.يعمل على تقوية الصوت ويحدث الرنين

) ج (

: مواضع 3 LR1R = 0.2 m LR2R = 0.6 m LR3R = 1 m

:الخامس السؤال الشكل المجاور إذا كان طول العمود في حالة رنين مع تردد الشوكة الموضوعة أمام فوهة األنبوبة في) أ (

:احسب m/s 320 وكانت سرعة الصوت :طول الموجة الحادثة -1

:تردد الشوكة -2

:ن الحادث نوع الرني-3

:النسبة بين طول عمود الهواء في الرنين األول والذي يليه -4

ضاغطت

ختلخل

60 cm

2011

بية التر

رة وزا


متداخلتين فإذا طرقت شوكة رنانة ووضعت أمام إحدى الفتحتين وسحبت ) a , b(الشكل المقابل يمثل أنبوبتين ) ب ( على cm ،68 cm 34ا كان طولي األنبوبة من الجهة األخرى لوحظ حدوث رنينين متتاليين عندم) b( األنبوبة

: احسب m/s 340الترتيب فإذا كانت سرعة الصوت في الهواء :تردد الشوكة الرنانة -1

:بسدادة محكمة فما طول أقصر عمود هوائي يلزم لحدوث الرنين األول ) b( إذا أغلق الطرف المفتوح الخارجي -2 :قارن بين ما يلي ) ج (

الموجة المستعرضة وجة الموقوفةالم تعريف

الطول الموجي

شكل الموجة

:إجابة السؤال اخلامس ) أ (

1- 0.8 m

2- 400 Hz

3-الرنين الثاني

31 4-

) ب (

1- 500 Hz

2- 0.17 m

b a شوكة

رنانة

2011

بية التر

رة وزا


) ج(

الموجة المستعرضة الموجة الموقوفة تعريف الطول

الموجيمثلي المسافة بين عقدتين متتاليتين أو

بطنين متتاليين المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليين

شكل الموجة

تتكون من قمم وقيعان تتكون من عقد وبطون

4 -التقويم الذاتي : أكمل العبارات العلمية التالية بما يناسبها : السؤال األول

يكون تردد النغمة األساسية له عندما يهتز مساويا N 250مشدود بقوة g 2وكتلته cm 200وتر طوله -1 ………………) بوحدة الهرتز(

األول فإن مقدار قوة فارتفع تردد النغمة الصادرة منه إلى مثلي ترددها N 60إذا زيدت قوة الشد في وتر بمقدار -2 ………………الشد األول بوحدة النيوتن يساوي

.طول الوتر ……………………تردد النغمة األساسية التي يصدرها وتر يتناسب -3

ميل الخط البياني للعالقة بين مربع تردد النغمة األساسية لوتر ومقلوب كتلة -4

……………وحدة األطوال يساوي

رغم من تساوي طول وقوة شد األوتار في آلة الكمان إال أن كل وتر يصدر صوتًا مختلفاً على ال -5 .........................عن بقية األوتار وذلك بسبب

m1

f 2

2011

بية التر

رة وزا



1 -125 2 -20 عكسيا- 3

4 -24LT

)سمك الوتر ( كتلة وحدة األطوال - 5

: أمام العبارة غير الصحيحة) x( أمام العبارة الصحيحة وعالمة ) √(ضع عالمة : ؤال الثانيالس

تتكون األمواج الموقوفة في األعمدة الهوائية نتيجة تداخل تضاغطات وتخلخالت بينما في األوتار -1 .المشدودة المهتزة على شكل عقد وبطون

الموجة الموقوفة تنشأ في األعمدة الهوائية نتيجة التداخل بين موجتين متفقتين في السعة والطول الموجي -2 .ومتعاكستين في االتجاه


1 -√

2 -√

:أمام أنسب إكمال لكل من العبارات التالية) √(ضع عالمة :السؤال الثالث

) :Hzبوحدة (فإن تردد النغمة التوافقية الثالثة لها يساوي Hz 500ية تساوي إذا كان تردد نغمة أساس-1

3500 1000 1500 2000 بعة أمثالها فإن تردد النغمة إذا زاد طول وتر إلى أربعة أمثال ما كان عليه وزيدت قوة الشد المؤثرة عليه إلى أر -2

:التي يصدرها تقل إلى الربع تقل إلى النصف تزداد إلى مثلي قيمتها ال تتغير

فإذا كانت المسافة بين عقدة وبطن Hz 250وتر مشدود تكونت فيه موجة موقوفة ويصدر نغمة أساسية ترددها -3

:تساوي m/sفإن سرعة انتشار الموجة في الوتر بوحدة m 0.5متتاليين 125 250 500 800

2011

بية التر

رة وزا


عند اهتزازها تكونت في الوتر خمس قطاعات فإن سرعة Hz 100متصل بشوكة رنانة ترددها cm 50وتر طوله -4 ) :m/sبوحدة (تزاز في الوتر تساوي انتشار االه

5 10 20 25

يكون تردد النغمة األساسية له عندما يهتز kg 9مشدود بكتلة مقدارها g 1.5وكتلته cm 150وتر طوله -5

) :بوحدة الهرتز(مساويا

100 200 300 400 عندما تتغير قوة الشد في الوتر الموضح بالشكل ليصدر نغمته التوافقية األولى -6

:يساوي cmفإن الطول الموجي للموجة الصادرة عنه بوحدة

25 50 100 150 :أفضل خط بياني يوضح العالقة بين الزمن الدوري وطول الوتر المهتز هو -7

:أفضل خط بياني يوضح العالقة بين تردد وطول الوتر المهتز هو -8

وتوضع كما بالشكل ) a( عندما نطرق الشوكة الرنانة -9 على صندوق خشبي أجوف بالقرب من شوكة رنانة أخرى

)b ( فإن الشوكة المثبتة)b : ( ) a( تهتز اهتزازًا قسريًا باهتزاز ) a(تهتز قسريًا حتى لو توقفت الشوكة تهتز اهتزازًا رنينياً

ال تهتز لعدم تالمسهما

1 -2000

50 cm

T

L

T

L

T

L

T

L

f

L

f

L

f

L

f

L

f = 512 Hz f = 512 Hz

شوكة رنانة a

شوكة رنانة b

2011

بية التر

رة وزا


:إجابة اخرت

6 -50

الشكل األول- 7

الشكل الثالث- 8

تهتز اهتزازا رنينيا- 9

:السؤال الرابع ضح العالقة بين مقلوب طول الوتر وتردد النغمة األساسية الرسم البياني في الشكل يو ) أ (

cm 100وطوله g 10التي يصدرها عند ثبات قوة الشد فإذا كانت كتلة الوتر تساوي سرعة انتشار الموجة المستعرضة في الوتر -1: احسب

لى الوترقيمة قوة الشد المؤثرة ع -2

فبأي قوة يجب أن يشد الوتر cm 17يحدث رنينا مع عمود هوائي مغلق طوله N 36وتر مشدود بقوة مقدارها ) ب ( : m/s 340علما بأن سرعة الصوت في الهواء cm 68لكي يحدث رنينا مع عمود هوائي مفتوح طوله

وشد الثاني بقوة N 9كتلة وحدة األطوال فإذا شد األول بقوة مقدارها وتران من مادة واحدة متساويان في) ج (

:وكان طول الوتر الثاني مثلي طول الوتر األول أوجد N 16مقدارها :النسبة بين تردد النغمتين األساسيتين لهما -1

تقل إلى النصف- 2

3 -500

4 -20 5 -100

ƒ (Hz)

1

L

(m-1) 6

900

3

450

2011

بية التر

رة وزا


:النسبة بين طوليهما عندما يتساويان في التردد -2

:الرابع إجابة السؤال ) أ (

1- 300 m/s

2- 900 N ) ب (

fR1R = 500 Hz - fR2R = 250 Hz - TR2R = 9 N ) ج (

231

2

1 =−ff

432

2

1 =−LL

:السؤال الخامس ي األنبوبة مفتوحة الطرفين في الشكل الموضح حدث الرنين األول ف) أ (

2011

بية التر

رة وزا


:احسب gm 5وكتلة الوتر m/s 340فإذا كانت سرعة الصوت في الهواء :تردد الشوكة ) 1(

:كتلة الثقل الالزم لجعل الوتر يهتز كقطعة واحدة ) 2(

عمود مفتوح متغير الطول عمود مغلق

:تردد الشوكة الالزم استخدامها لكي تحدث النغمة األساسية للعمود المغلق ) 3(

: ما المقصود بكل مما يلي) ب ( :االهتزاز التأثيري أو القسري -1 : Hz 200اسية لوتر مهتز تردد النغمة األس-2 :الموجة الموقوفة -3 في الترتيب الموضح بالشكل حدث الرنين األول في األنبوبة مفتوحة الطرفين عندما كان طولها ) ج (

85 cm 50فإذا علمت أن طول الوتر المشدود cm 10وكتلة وحدة األطوال منه gm وسرعة الصوت

85 cm 20 cm

50 cm

2011

بية التر

رة وزا


:احسب m/s 340واء في اله :تردد الشوكة ) 1( :كتلة الثقل الالزم لجعل الوتر يهتز كقطعة واحدة ) 2(

طول األنبوبة التي) 3( :تحدث الرنين الثاني مع الشوكة سم على المحاور من خالل دراستك للعوامل التي يتوقف عليها تردد النغمة األساسية الصادرة عن وتر مهتز ار ) د (

:التالية العالقة البيانية بين تردد الوتر وكل من هذه العوامل

:وهذه العوامل النغمة التوافقية األولىأكتب الصيغة الرياضية التي تربط بين تردد •

: ارسم األشكال المعبرة عن كل مما يلي ) هـ (

وتر مهتز يصدر النغمة التوافقية الثانية • مود هوائي مغلق يصدر الرنين األولع •

:إجابة السؤال اخلامس

ولالط

رية متغ

وبة أنب

f

T

f f

m L

2011

بية التر

رة وزا


) أ ( 1- 200 Hz

2- 40 kg

3- 425 Hz ) ب ( . اهتزاز جسم متأثرا باهتزاز جسم آخر ال يساويه في التردد -1 .اهتزازة 200عملها الوتر خالل وحدة الزمن عندما يهتز على شكل قطاع واحد يساوي عدد االهتزازات التي ي -2 الموجة التي تحتوي على عقد وبطون وتنشأ نتيجة لتداخل حركتين موجيتين لهما نفس التردد والسعة ومنتشرتين -3

. في اتجاهين متضادين ) ج (

1- 200 Hz

2- 40 kg

3- 1.7 m ) د (

mT

Lf 1=

) هـ (

وتر مهتز يصدر النغمة التوافقية الثانية • عمود هوائي مغلق يصدر الرنين األول •

f

T

f

m

f

L

2011

بية التر

رة وزا


تعليالت املوجات الصوتية

.اد ماصة للصوت تغطى جدران استوديوهات اإلذاعة والتلفاز بمو -1

.على األقل حتى نسمع صدى الصوت m 17يجب أن يكون بعد السطح العاكس للصوت عن المصدر -2

.إذا أصدر شخص صوت في الهواء فإن شخصا تحت الماء ال يستطيع سماع هذا الصوت بوضوح-3 )ال نستطيع سماع أصوات االنفجارات الحادثة في باطن الماء(

.ادة أكثر حدة من صوت الرجلصوت المرأة ع-4

.تستطيع التمييز بين صوت البيانو وصوت األرغن حتى ولو عزف عليهما نفس اللحن وبنفس التردد-5

.يمكن إلنسان أن يستدعي كلبه بالنفخ في صفارة خاصة ال يسمعها هو-6

.يستطيع الخفاش تفادي ما يعترض طريقه أثناء الطيران -7

.جات فوق السمعية في التدليك الطبي استخدام المو -8

.حدوث الرنين في األعمدة الهوائية -9

.حدوث الرنين عند أطوال معينة في األعمدة الهوائية المغلقة -10

.طول عمود الهواء المغلق عندما يصدر نغمة أساسية يساوي ربع طول موجة الصوت-11

)نانة إذا كان طوله مساويا ربع طول موجييحدث أقوى رنين في عمود هوائي مغلق مع شوكة ر (

.استخدام الموجات فوق السمعية في عالج بعض األمراض العضوية -12

2011

بية التر

رة وزا


.يسد عازف الناي بعض الثقوب الموجودة فيه أثناء العزف-13

.ل عندما تكون األنبوبة الهوائية مفتوحة فإن التضاغط ينعكس عند الطرف اآلخر لألنبوبة على شكل تخلخ -14

.حدوث الرنين عند أطوال معينة في األعمدة الهوائية المفتوحة -15

. طول عمود الهواء المفتوح عندما يصدر نغمة أساسية يساوي نصف طول موجة الصوت -16 . 1:2النسبة بين طولي أقصر عمودين هوائيين مغلق ومفتوح يعطيان نفس النغمة يجب أن يكون -17

.العود والكمان على صندوق خشبي مجوفتشد األوتار في -18

.أقل تردد يصدره وتر مشدود يهتز هو تردد النغمة األساسية-19

.تستخدم السفن جهاز السونار إليجاد أعماق البحار -20

.ال تتولد الموجات الموقوفة في وتر مهتز إال عند أطوال معينة للوتر -21

.زادت قوة الشد المؤثرة عليه تزداد حدة الصوت الذي يصدره وتر كلما -22

الوتر الرفيع في آلة العود يعطي صوتا حادا بينما الوتر السميك من نفس النوع يعطي صوتا غليظا رغم تأثرهما -23 .بنفس قوة الشد

2011

بية التر

رة وزا


إجابة تعليالت املوجات الصوتية

م تسجيلهحتى ال يحدث انعكاس للموجات الصوتية فيحدث تشويش للصوت الذي يت -1

كما أن سرعة الصوت s 0.1ألن األذن البشرية ال تستطيع التمييز بين صوتين يقل فاصلهما الزمني عن -2

v . t وبما أن m/s 340في الهواء تساوي 21 x = ∴ mxxvtx 171.0340

21

21

===

يكون كبيرا فتنعكس معظم الموجات رق بين سرعة الصوت في الهواء وسرعة الصوت في الماءألن الف -3 .الصوتية الساقطة على سطح الماء

.ألن تردد صوت المرأة عادة ما يكون أكبر من تردد صوت الرجل -4

. بسبب اختالف النغمات التوافقية المرافقة لكل منهما -5

ألن هذه الصفارة تصدر موجات صوتية ترددها يقع خارج منطقة الترددات التي تستطيع األذن البشرية سماعها-6 .حيث يستطيع الكلب سماعها بينما اإلنسان ال يستطيع 20000و Hz 20وهي ما بين

.يستطيع تفادي هذه العوائق ألنه يصدر موجات فوق سمعية عندما تصطدم بعائق فإنها ترتد فيلتقطها وبالتالي -7 .ألنها تولد اهتزازات سريعة تعمل على تسخين العضالت مما يؤدي إلى تنشيطها -8 بسبب حدوث تداخل بناء بين الموجات الصادرة والموجات المنعكسة أو عندما يتقابل تضاغط صادر من المصدر مع -9

من المصدر وتخلخل منعكس عن المصدر تضاغط منعكس عن المصدر أو عندما يتقابل تخلخل صادر

2011

بية التر

رة وزا


ألن الموجات الموقوفة تتولد عند حدوث تداخل بناء بين الموجة الساقطة والموجة المنعكسة وال يتم ذلك إال إذا -10كانت الموجتان متفقتان في الطور ويحدث هذا إذا كان طول العمود الهوائي مساويا لربع الطول الموجي أو مضاعفات

.ة لربع الطول الموجي فردي

لتكون عقدة وبطن فقط وهذا يشكل ربع طول موجي كما بالشكل -11 والمسافة بين) يتكون عند الطرف المغلق عقدة وعند الطرف المفتوح بطنا (

عقدة وبطن متتاليين يساوي 4λ.حيث أن الطول الموجي يساوي مثلي المسافة بين بطنين متتاليين

.أو عقدتين متتاليتين فيحدث عند ذلك أقوى رنين

ألن طاقتها عالية فتعمل على تحطيم األنسجة غير المرغوبة أو تفتيت األجسام الغريبة عندما يتم تركيزها في -12 .مساحة صغيرة

خواص الموجات الصوتية الصادرةلتغيير طول العمود الهوائي فتتغير -13

ضاغط عندما تصل إلى الطرف المفتوح اآلخر فإن كمية من الهواء تخرج خارج األنبوبة فتقل كمية ألن موجة الت -14

.الهواء فيها فتتباعد جزيئات الهواء لتمأل األنبوبة أي تحدث موجة تخلخل

لك إال إذا ألن الموجات الموقوفة تتولد عند حدوث تداخل بناء بين الموجة الساقطة والموجة المنعكسة وال يتم ذ -15كانت الموجتان متفقتان في الطور ويحدث هذا إذا كان طول العمود الهوائي مساويا لنصف الطول الموجي أو

.مضاعفات صحيحة لنصف الطول الموجي

لتكون عقدة وبطنين فقط وهذا يشكل نصف طول موجي كما بالشكل -16 ين بطنين متتاليين أو عقدتين متتاليتين حيث أن الطول الموجي يساوي مثلي المسافة ب

∴ المفتوح λ = 2 Lو المغلق λ = 4 Lوبما أن v = λ . ƒألن -17f4

v L1 = و المغلقf2

v L2 = المفتوح

∴ 212

42

1 ==vfx

fv

LL

لكي يحدث تقوية للصوت نتيجة حدوث الرنين وبالتالي إمكانية الحصول على نغمات مختلفة عند تغيير طول الوتر-18

.

2011

بية التر

رة وزا


ألن-192λ L = وهذا يجعل الطول الموجي أكبر طول ممكن لنغمة صادرة وبما أن

λv ƒ = ∴

λ1 α ƒ فيكون

. التردد أقل ما يمكن

باتجاه قاع البحر والتقاطها بعد انعكاسها فيتم حساب زمن ذهاب ) السونار( ترسل موجات فوق سمعية -20

وعودة الموجة ثم باستخدام العالقة 2vtx .يحسب العمق =

ألن الموجات الموقوفة تتولد عند حدوث تداخل بناء بين الموجة الساقطة والموجة المنعكسة وال يتم ذلك إال إذا -21كانت الموجتان متفقتان في الطور ويحدث هذا إذا كان طول الوتر مساويا لنصف الطول الموجي أو مضاعفات صحيحة

. طول الموجي لنصف ال

Tبزيادة قوة الشد يزداد التردد حيث -22 α f ألنmT

l21 ƒ =

. وكلما زاد التردد أصبح الصوت أكثر حدة

مع الجذر التربيعي لكتلة وحدة عكسياناسب ألن تردد الوتر الرفيع أكبر من تردد الوتر السميك حيث أن التردد يت-23

األطوال من الوترmT

l21 , ƒ = لوتر الرفيع ا> m m الوتر السميك∴ ƒ الوتر الرفيع< ƒ الوتر السميك

Documents

فصل الموجات الصوتية