الحركة الموجية

[ درس ] الحركة الموجية ..

الموجة : هي اضطراب منتشر ينتقل بإتجاه معين و سرعة معينة و يقوم بنقل الطاقة في اتجاه انتشاره.
الحركة الموجية : هي الحركة الناتجة من اضطراب اهتزازي لوسط ما .

أنواع الموجات

 
1. الحركة الموجية الميكانيكية : هي الحركة الموجية التي يلزمها وسط مادي ( هواء – ماء- حبل ) يحمل الاهتزاز وتنشأ عن مصدر مهتز أو متذبذب وتصنف إلى

موجات مستعرضة Transverse Waves 
موجات طولية Longitudinal Waves 


2- الحركة الموجية الكهرومغناطيسية :هي الحركة التي لا تحتاج إلى وسط مادي لكيتنتشر بل يمكنها الانتشار في الفراغ وتنشأ من اهتزاز مجالات كهربائية ومغناطيسية . 
من أمثلتها ( موجات الراديو – الضوء – أشعة جاما ) 





شروط حدوث الموجات الميكانيكية 
1 - وجود مصدر اهتزاز أو متذبذب [ بندول الساعة ( البندول البسيط ) - شوكة رنانة مهتزة - وتر مهتز - ثقل معلق في ملف زنبركي أثناء اهتزازه ]
2 - حدوث نوع من الاضطراب ينتقل من المصدر إلى الوسط 
3 - وجود وسط مادي مرن ينتقل خلاله هذا الاضطراب 


 


كيفية انتقال الموجات الميكانيكية : 
عندما يهتز المصدر المهتز بكيفية معينة تهتز أجزاء الوسط المحيط به بنفس الكيفية ، وينتقل هذا الاهتزاز من نقطة إلى أخرى في الوسط على التتابع بانتظام على هيئة حركة موجية. 





 

يمكن تصنيف الموجات الميكانيكية إلى نوعين هما : 
1 – الموجات الطولية .
2 – الموجات المستعرضة.

 

أولاً // الموجات الطولية 

تعريف الموجات الطولية : 
هى الموجات التي تهتز فيها جزيئات الوسط المادي ذهابا وأيابا في نفس اتجاه حركة انتشار الموجة.
وهي تتكون من تضاغطات وتخلخلات .
مثل : موجات الصوت ، والموجات التضاغطية لزنبرك







التضاغط : 
هو الموضع الذي تتقارب فيه جزيئات الوسط من بعضها.


التخلخل : 
هو الموضع الذي تتباعد فيه جزيئات الوسط عن بعضها.


 

 

ثانياً // الموجات المستعرضة 

تعريف الموجة المستعرضة : 
هى الموجات التى تهتز فيها جزيئات الوسط فى اتجاه عمودى على اتجاه انتشار الموجة .
وهي تتكون من قمم وقيعان.
مثل : الموجات في حبل مشدود – الموجات الكهرومغناطيسية .


القمة : هي النقطة التي تمثل النهاية العظمى للازاحة في الاتجاه الموجب ، أي هي أعلى نقطة يصل إليها الإضطراب الموجي. 


القاع : هو النقطة التي تمثل النهاية العظمى للازاحة في الاتجاه السالب ، أي أخفض نقطة يصل إليها الإضطراب الموجي. 
كل موجة مستعرضة تتكون من قمم وقيعان.




 
الموجات المائية : 

على سطح الماء : 
تتحرك جزيئات الماء عند السطح حركة اهتزازية إلى أعلى وإلى أسفل عموديا على اتجاه انتشار الموجة ، أي يحدث على سطح الماء موجات مستعرضة .


في عمق الماء : 
بينما تتحرك جزيئات الماء في عمق السائل في نفس الوقت في اتجاه حركة الموجة مكونة موجة طولية.

 
خصائص الأمواج : 

1- طول الموجة (ل) : 

في الموجات المستعرضة: 
هو المسافة بين أي قمتين متتاليتين أو قاعين متتالين على الموجة




في الموجات الطولية : 
هو المسافة بين مركزي تضاغطين متتالين أو مركزي تخلخلين متتالين


 


2- سعة الموجة (اتساع الموجة ): 
هي أقصى إزاحة للجسم المهتز عن موضع اتزانه.



3- سرعة الموجة (ع) : 
هي المسافة التي تقطعها الموجة في زمن قدره ثانية واحدة. 



4- الاهتزازة الكاملة : 
هي الحركة التي يعملها الجسم المهتز في الفترة الزمنية التي تمضي بين مروره بنقطة واحدة في مسار حركته مرتين متتاليتين في اتجاه واحد. 



5- التردد ( ت ) : 
هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز لإكمال اهتزازة كاملة ( دورة واحدة ). أو هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز ليمر بنقطة واحدة في مسار حركته مرتين متتاليتين في اتجاه واحد. 



6- الزمن الدوري (ز) : 
هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز لإكمال اهتزازة كاملة ( دورة واحدة ). أو هو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز ليمر بنقطة واحدة في مسار حركته مرتين متتاليتين في اتجاه واحد. 


 


 

العلاقة بين سرعة انتشار الموجة والطول الموجي :

عندما يكون تردد المصدر المهتز ( ت ) هرتز ، و الموجات تقطع مسافة ( ف ) متر خلال فترة زمنية قدرها ( ز ) ثانية ، فإن سرعة انتشار الموجة ( ع ) م/ ث تكون : 


 

وعندما تقطع الموجة مسافة ( ف ) تساوي الطول الموجي ( ل ) ، فإن الزمن المستغرق يصبح مساويا للزمن الدوري ( ز) : 

فإن 
ع = ل/ ز 
ع = ل * 1/ز 
و منها ع = ل * ت

أي أن سرعة الموجة= طول الموجة ضرب التردد

انتهى الدرس 



أتمنى لكم الاستفادة ..