استخدمت شوكة رنانة تهتز بتردد 440Hz مع عمود رنين لتحديد سرعة الصوت في غاز الهيليوم. فإذا كانت الفواصل بين أوضاع الرنين cm 110، فما سرعة الصوت في غاز الهيليوم ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
970 m/s
لإيجاد سرعة الصوت في غاز الهيليوم، سنعتمد على قوانين الموجات الموقوفة في أعمدة الرنين. إليك الخطوات بالتفصيل:
1. المعطيات الأساسية من المسألة:
- تردد الشوكة الرنانة ($f$) = $440 \text{ Hz}$
- المسافة بين أوضاع الرنين المتتالية ($\Delta L$) = $110 \text{ cm}$
2. فهم الفكرة الفيزيائية:
- في أعمدة الرنين، المسافة بين موضعين متتاليين يحدث فيهما رنين (أي بين عقدة وعقدة، أو بطن وبطن) تساوي دائماً نصف الطول الموجي ($\frac{\lambda}{2}$).
3. حساب الطول الموجي ($\lambda$):
- بما أن المسافة بين أوضاع الرنين تساوي $110 \text{ cm}$، إذن:
$$\frac{\lambda}{2} = 110 \text{ cm}$$
- لحساب الطول الموجي كاملاً ($\lambda$)، نضرب الناتج في 2:
$$\lambda = 110 \times 2 = 220 \text{ cm}$$
4. تحويل وحدة الطول الموجي إلى الأمتار:
- لكي نستخدم الوحدات الأساسية في النظام الدولي، نحول السنتيمتر إلى أمتار بالقسمة على 100:
$$\lambda = \frac{220}{100} = 2.2 \text{ m}$$
5. حساب سرعة الصوت ($v$):
- نطبق قانون انتشار الموجات:
$$\text{سرعة الصوت } (v) = \text{التردد } (f) \times \text{الطول الموجي } (\lambda)$$
$$v = 440 \times 2.2 = 968 \text{ m/s}$$
- بالتقريب إلى أقرب رقم مناسب، تصبح السرعة: $970 \text{ m/s}$
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال استخدمت شوكة رنانة تهتز بتردد 440Hz مع عمود رنين لتحديد سرعة الصوت في غاز الهيليوم. فإذا كانت الفواصل بين أوضاع الرنين cm 110، فما سرعة الصوت في غاز الهيليوم ؟ اترك تعليق فورآ.
