موجة ميكانيكية: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:إضافة ضبط استنادي (1)
ط بوت: إصلاح التحويلات
وسم: وصلات صفحات توضيح
سطر 1:
[[ملف:Water droplet blue bg05.jpg|يسار|تصغير|250px|لاحظ موجات [[ماء|الماء]].]]
 
توجد الأمواج في كل مكان في [[كون|الكون]]، وهذه الأمواج على أشكال مختلفة، فمنها الأمواج الميكانيكية التي تحتاج إلى وسط مادي تنتقل فيه، والأمواج [[كهرومغناطيسية|الكهرومغناطيسية]] التي لا تحتاج إلى وسط مادي، وباستطاعتها الانتقال في [[فراغ (توضيح)|الفراغ]].<ref>{{استشهاد ويب| مسار = https://zthiztegia.elhuyar.eus/kontzeptua/033976 | عنوان = معلومات عن موجة ميكانيكية على موقع zthiztegia.elhuyar.eus | ناشر = zthiztegia.elhuyar.eus| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210511231837/https://zthiztegia.elhuyar.eus/kontzeptua/033976 | تاريخ أرشيف = 11 مايو 2021 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب| مسار = http://psh.techlib.cz/skos/PSH3140 | عنوان = معلومات عن موجة ميكانيكية على موقع psh.techlib.cz | ناشر = psh.techlib.cz|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210511231927/https://psh.techlib.cz/skos/PSH3140|تاريخ أرشيف=2021-05-11}}</ref>
 
و حركة الموجة الميكانيكية تنشأ من اضطرابات (حركة اهتزازية) ذات سعات صغيرة تنتشر في الأوساط المختلفة: [[صلبة (توضيح)|صلبة]]، [[سائلةسائل]]،ة، [[غازيةغاز]]ية.
 
و حركة هذه الأمواج يصاحبها انتقال لل[[طاقة]].
 
== تصنيفات الأمواج ==
الأمواج هي اضطرابات أو اهتزازات تنشأ نتيجة اهتزاز مصدر ما، وقد تنتشر في وسط مادي كأمواج [[ماء|الماء]](موجات مستعرضة) و[[صوت|الصوت]](موجات طولية) والأمواج في [[حبل]] مشدود، وتسمى الأمواج الميكانيكية، أو تنتشر في الفراغ دون الحاجة إلى وسط مادي كأمواج ال[[ضوء]]، وتسمى الأمواج الكهرومغناطيسية. ويصاحب انتشار الأمواج انتقال طاقة من مكان لآخر علماً أن جزيئات الوسط الناقل لا تنتقل من موضعها بل تهتز على جانبي موضعها الأصلي. ويمكن تصنيف الأمواج '''حسب اتجاه اهتزاز الوسط بالنسبة لخط انتشار الموجة''' إلى نوعين:
 
=== الأمواج المستعرضة ===
 
«الأمواج المستعرضة في حبل»، يمثل الحبل من طرفه وسطاً مرناً لنقل أي اضطراب يحدث في جزء منه، فعندما نحدث اضطراباً واحداً ([[نبضة (توضيح)|نبضة]]) في الحبل، يلاحظ أن قمة الموجة تتحرك باتجاه الطرف الثاني مبتعدة عن الموضع الذي حدث فيه الاضطراب.
 
بما أن جزيئات الوسط الناقل للموجة تتحرك [[شكل|بشكل]] عمودي على اتجاه انتشار الموجة، فإن هذه [[موجة|الأمواج]] تسمى الأمواج المستعرضة، ويمكن الحصول على موجة كاملة وذلك بإحداث اضطراب يولد قمة وقاعاً بشكل متصل ودوري.
سطر 18:
=== الأمواج الطولية ===
 
عندما يتم التأثير على نابض بقوة [[سحاب|سحب]] أو [[ضغط]]، فسوف تكون النتيجة الحصول على أمواج تسير في اتجاه [[طول]] [[نابض|النابض]]، ويسمى هذا النوع من الأمواج بالأمواج الطولية، حيث تزاح [[جزيئجزيء|جزيئات]]ات النابض باتجاه طوله، كما في الصورة «الأمواج الطولية في النابض».
 
تسمى المناطق التي تزداد فيها حلقات النابض بـمناطق التضاغطات، والمناطق التي تقل فيها عدد الحلقات بمناطق التخلخلات، وتتكون الموجة الواحدة من:
سطر 25:
 
== تمثيل الموجات وخصائصها ==
تمثل الموجات في الرياضيات باقتران جيبي يوضح العلاقة بين إزاحة جزيئات الوسط عن موضعها الأصلي وكل من الزمن والإزاحة في اتجاه انتشار الموجة، من خلال هذه العلامة التي تصف الموجة أو من تمثيلها البياني يمكن معرفة القيم الفيزيائية المتعلقة بالموجة (ك[[سعة (توضيح)|السعة]]، [[سرعة|السرعة]]، و[[تسارع|التسارع]]...) في أي لحظة زمنية وفي أي موضع، حسب العلاقة:
 
'''ص (س، ز) = ص<sub>م</sub> جا ([[ملف:العدد الموجي.PNG]]س - ωز)'''
سطر 61:
عندما تتواجد موجتان أو أكثر في وسط واحد، فالاضطراب في الوسط هو مجموع (محصلة) جميع التأثيرات الناتجة، وتكون السعة الكلية الناتجة عند نقطة معينة وفي نفس اللحظة [[زمن|الزمن]]ية هي المجموع الجبري لسعات جميع الأمواج في ذلك الوسط.
 
لاحظ في الصورة «التداخل البناء» الذي يبين ما يحصل لنبضتين في حبل واحد، عندما تلتقيان، ثم تفترقان. ويلاحظ أن السعة تكون أكبر من سعة أي من الموجتين المكونتين لها؛ أي أن الموجتين تداخلتا تداخلاً بناءً، أما في الصورة الثانية «التداخل الهدام» فإن [[سعة (توضيح)|السعة]] الناتجة من تداخل الموجتين أقل من سعة أي من الموجتين، والتداخل الناتج في هذه الحالة هو التداخل الهدام.
 
=== جموع موجتين رياضياً ===
لحساب الموجة الناتجة من تداخل موجتين جيبيتين تسيران في نفس [[وسط (توضيح)|الوسط]] وفي نفس الاتجاه، ولهما نفس السعة والتردد والطول الموجي، ولكن تختلفان في زاوية الطور.
 
: '''ص<sub>1</sub> = ص<sub>م</sub> جا ([[ملف:العدد الموجي.PNG]]س - ωز + φ)'''
سطر 73:
::
 
قيمة عظمى، أي عند φ تساوي صفراً، π4 ،π2، π، وهكذا. فمثلاً عندما تكون زاوية الطور تساوي صفراً، فإن الموجتين تتداخلان تداخلاً بناءً، وتكون السعة مساوية لل[[صفر (توضيح)|صفر]] عند φ تساوي π5 ،π3، π... وهكذا، وتتداخل الموجتان في هذه الحالة تداخلاً هداماً.
 
== سلوك الأمواج الميكانيكية ==
سطر 120:
* أنبوب مفتوح الطرف: كما يلاحظ في الصورة. يكون موضع البطن دائماً قريباً من الطرف المفتوح للأنبوب، ويكون طول الأنبوب مساوياً لعدد صحيح من أنصاف الموجات.
 
* أنبوب مغلق الطرف: كما في الحبل المثبت الطرفين، يكون مكان القعد هو نقاط التثبيت، وهنا يكون الطرف المغلق دائماً مكاناً للعقد الموجية. ويكون طول الأنبوب مساويا ل[[أعداد زوجية وفردية|عدد فردي]] من أرباع الموجودات.
 
== تداخل الأمواج وحيودها ==
=== تداخل الأمواج ===
لا يمكن لجسمين أن يتداخلا و[[احتلال عسكري|يحتلان]] مكاناً واحداً في نفس [[وقت|الوقت]]. وبناءً على مبدأ جمع الأمواج، يمكن لعدة أمواج متلاقية في نقطة أن تتداخل فيما بينها، وقد يكون التداخل إما:
* بنّاءً
* هداماً.
سطر 133:
عادة ما يسمع في كثير من الحالات [[صوت|الصوت]] قادما من مصدر ما خلف [[جدار|الجدار]]، وهذا يدل على أن الأمواج الصوتية تلتف حول المعيقات.
 
و يلاحظ عادةً انحرافا يحصل لأمواج [[ماء|الماء]] عندما يتعرض مسارها معيق بفتحة ضيقة، ويتناسب مقدار الانحراف الحاصل في الموجات على الطول الموجي لها ومقدار الفتحة في المعيق.
 
== انظر أيضًا ==