تتحرك غوّاصة في اتجاه غوّاصة أخرى بسرعة / 9.20m، وتصدر موجات فوق صوتية بتردد MHz 3.50. ما التردد الذي تلتقطه الغوّاصة الأخرى وهي ساكنة؟ علما بأن سرعة الصوت في الماء m/s 1482 ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
3.52 MHz
لحل هذه المسألة الفيزيائية المتعلقة بتأثير دوبلر للأصوات المتحركة، نتبع الخطوات التالية:
تعتمد المسألة على ظاهرة "تأثير دوبلر"، وهي التغير الظاهري في تردد الصوت عندما يتحرك مصدر الصوت (الغوّاصة الأولى) نحو مستمع ساكن (الغوّاصة الثانية). بما أن المصدر يقترب من السمع، فإن التردد الذي تلتقطه الغوّاصة الثانية سيكون أعلى من التردد الأصلي.
- تحديد المعطيات من نص السؤال:
1. سرعة المصدر المتحرك ($v_s$) = $9.20 \, \text{m/s}$
- التردد الأصلي للموجات الصادرة ($f$) = $3.50 \, \text{MHz} = 3.50 \times 10^6 \, \text{Hz}$
- سرعة الصوت في الماء ($v$) = $1482 \, \text{m/s}$
- سرعة المستمع الساكن ($v_d$) = $0 \, \text{m/s}$
- قانون تأثير دوبلر (عندما يقترب المصدر):
$$f' = f \left( \frac{v}{v - v_s} \right)$$
حيث:
- $f'$ هو التردد الجديد الذي تلتقطه الغوّاصة الثانية.
- $f$ هو التردد الأصلي.
- $v$ هي سرعة الصوت في الوسط (الماء).
- $v_s$ هي سرعة الغوّاصة المصدرة للصوت.
- خطوات التعويض والحساب:
1. نعوض بالقيم في القانون:
$$f' = 3.50 \times 10^6 \times \left( \frac{1482}{1482 - 9.20} \right)$$
- نحسب المقام (سرعة الصوت ناقص سرعة الغوّاصة):
$$1482 - 9.20 = 1472.8$$
- نقسم سرعة الصوت على الناتج الجديد:
$$\frac{1482}{1472.8} \approx 1.00624$$
- نضرب الناتج في التردد الأصلي:
$$f' = 3.50 \times 10^6 \times 1.00624 \approx 3.52 \times 10^6 \, \text{Hz}$$
التردد الذي تلتقطه الغوّاصة الأخرى هو $3.52 \, \text{MHz}$.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال تتحرك غوّاصة في اتجاه غوّاصة أخرى بسرعة / 9.20m، وتصدر موجات فوق صوتية بتردد MHz 3.50. ما التردد الذي تلتقطه الغوّاصة الأخرى وهي ساكنة؟ علما بأن سرعة الصوت في الماء m/s 1482 ؟ اترك تعليق فورآ.
