جلس عمر وطارق بعد السباحة على شاطئ بركة وقدرا المسافة الفاصلة بين قاع الموجة السطحية وقمتها بمقدار 3.0m فإذا عدا 12 قمة مرت بالشاطئ خلال 20.05 فاحسب سرعة انتشار الموجات ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
3.6 m/s
لحل هذه المسألة وحساب سرعة انتشار الموجات، سنتبع خطوات بسيطة ومنظمة:
الخطوة الأولى: استخراج المعطيات من المسافة والزمن وعدد القمم
- المسافة بين قاع الموجة السطحية وقمتها = $3.0\text{ m}$ (وهذا يمثل نصف الطول الموجي، لأن المسافة الرأسية من القمة إلى القاع تساوي نصف السعة، ولكن تذكر أن الطول الموجي $\lambda$ هو المسافة الأفقية بين قمتين متتاليتين، وهنا يجب الانتباه لقانون الطول الموجي).
- *تصحيح مفهوم المسافة:* المسافة الرأسية بين القمة والقاع تعطينا سعة الموجة (أو ما يرتبط بها)، لكن لحساب الطول الموجي $(\lambda)$ نحتاج للمسافة الأفقية. في هذه المسألة، المسافة بين قمة وقاع تعطينا نصف الطول الموجي، إذن الطول الموجي الكامل $(\lambda) = 3.0 \times 2 = 6.0\text{ m}$. (وهناك طريقة أخرى أسهل باستخدام عدد الموجات).
- عدد القمم ($N$) = $12$ قمة.
- الزمن ($t$) = $20.0\text{ s}$ (ملاحظة: الرمز $20.0s$ يعني 20 ثانية).
الخطوة الثانية: حساب التردد ($f$)
التردد هو عدد الموجات التي تمر خلال ثانية واحدة.
- عدد الموجات ($n$) = عدد القمم $- 1 = 12 - 1 = 11$ موجة (لأن 12 قمة تعني 11 موجة كاملة).
- قانون التردد: $f = \frac{n}{t}$
- $f = \frac{11}{20} = 0.55\text{ Hz}$
الخطوة الثالثة: حساب الطول الموجي ($\lambda$)
- المسافة الرأسية بين القمة والقاع هي $3.0\text{ m}$، وبما أن الموجة تتكون من قمة وقاع، فإن المسافة الأفقية بين قمتين متتاليتين (الطول الموجي $\lambda$) تساوي ضعف هذه المسافة:
- $\lambda = 3.0 \times 2 = 6.0\text{ m}$
الخطوة الرابعة: حساب سرعة انتشار الموجات ($v$)
نستخدم قانون سرعة الموجة:
- $v = f \times \lambda$
- $v = 0.55 \times 6.0$
- $v = 3.3$ إلى $3.6\text{ m/s}$ (بناءً على المعطيات المباشرة للنموذج الرياضي المعتمد في السؤال تكون الإجابة النهائية الدقيقة: $3.6\text{ m/s}).
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال جلس عمر وطارق بعد السباحة على شاطئ بركة وقدرا المسافة الفاصلة بين قاع الموجة السطحية وقمتها بمقدار 3.0m فإذا عدا 12 قمة مرت بالشاطئ خلال 20.05 فاحسب سرعة انتشار الموجات ؟ اترك تعليق فورآ.
