فيزياء 1 3 درس 3 2 سلوك الموجات

سلوك الموجات في هذا الدرس لما نشوف سلوك الموجات في مواقف مختلفه اول شيء نبغى نشوف الموجات عند الحواجز خلينا بس نفتكر الشيء اللي قلناه الدرس الماضي انه سرعه الموجات تعتمد على ايش تعتمد على الوسط اللي بتنتقل فيه الموجه فمثلا سرعه الموجات في الماء اكبر من سرعه الموجات في الهواء وسرعه الموجات مثلا في الماده الصلبه مثلا الحديد سرعه الموجات في الحديد اكبر من سرعه الموجات في الماء حتى مثلا في الهواء يعني سرعه الموجات في الهواء البارد اكبر من سرعه الموجات في الهواء الساخن ليش لانه في الهواء البارد تقترب الجزيئات من بعض فبالتالي اسهل نقل الطاقه فلواء الساخن الجزيئات لها طاقه حركيه كبيره ومتبعد عن بعض فبالتالي تنتقل الطاقه في الصوره ابطا وحتى في الماء عند اختلاف درجه حراره الماء اختلاف الضغط تختلف سرعه الموجات طيب نبغى نشوف الان سلوك الموجات عند انتقالها من وسط الى اخر راح ناخذ كمثال النابض عشان نسهل في عمليه الفهم عندي عندي هذا نابض ثقيل وهذا نهبط خفيف فعندي موجه في النبض الثقيل وصلت لنقطه التقاء النابض الثقيل بالخفيف ايش اللي حيصير شوف لانه هذا النابض ثقيل فهيقدر يرفع النابض الخفيف هذا وبعدها ينزل مره ثانيه ولما انزل حيكون عندي موزه راح تنتقل في النابض الخفيف موجه حتى ترتد في النابط الثقيل شفت لاحظ السعه اختلفت شوف هذه السعه سعه الموجه الاصليه لكن عند التقاء الوسطين ايش صار انقسمت الى موجتين او نبضتين لان هذه نبضه ما هي موجه كامله وجزء منها انتقل وجزء ارتد تلاحظ ايش ان اتجاه النبضه نفسه شوف اتجاه الى اعلى فلما ارتدت ما زال اتجاه الى اعلى وهذي برضو اتجاهها الى اعلى ليش قلنا لانه رحنا من ثقيل الى خفيف فالثقيل يرفع الخفيف فبالتالي نحافظ على نفس اتجاه النبضه اللي هو على فوق وهذي الموجه اللي جايه نسميها الموجه الساقطه وهذا اللي انعكست نسميها الموزه المنعكسه وطبعا هنا برضو حيكون في اختلاف في سرعه النبضه يعني هذه جاءت بسرعه معينه النبضه هذه اللي حتمشي هنا حتكون سرعتها مختلفه عن سرعه النبضه اللي طيب لو ما كان انتقال من ثقيل الى خفيف لو لو ثبتنا هذا الطرف ايش اللي حيصير هنا مثلا في عندي نبضه رايحه طرف هذا مثبت في حاجه ثقيله ما تتحرك مثلا جدار فحتيجي النبضه ان توصل هنا ما حتقدر تحرك الجدار هذا فايش اللي حيصير فيها حتنعكس لانه شوف لو مثلنا هنا عندي جدار جدار ثابت يعني مثلا هذا النابض وصلت النبضه عند الجدار لكن هي ما حتقدر تحرك الجدار فبالتالي حتنعكس فهذا الطرف لمن حترجع النبضه النبضه المنعكسه كيف حيكون شكلها تنزل الى اسفل حتكون منقلبه كذا ليش لانه هذا ثابت وما قدرت تحركه فاضطرت انها تنقلب ونلاحظ ايش انه السعه يعني شفنا ناخذ من النص هنا هذي السعه حتساوي تقريبا الساعه الموجه المنعكسه يعني كل الطاقه رجعت ما في طاقه مشيت زي ما شفنا في في النابض المتحرك طب لو جينا على الطرف وكان النابض كذا وهنا مربوط بحلقه تقدر تتحرك حول هذا هذا العمود مثلا ونوصل فيه نابض او حبل وهذي الحلقه حره تتحرك فوق وتحت فايش اللي حيصير لما توصل الموجه هنا الحلقه حتتحرك لفوق صح فبالتالي لما تنزل الموجه المنعكسه المرتده ايش رايك كيف حيكون اتجاهها حيكون اتجاهها برضو الى اعلى لانه هذه الى اعلى هذا اتحرك طلع فوق مثلا خليني ارسم هنا طلع فوق طيب فبالتالي حرك الحبل او النابض معاه فبالتالي لما ينزل نبض حتكون برضوها على فوق ما تغيرت فهذه ثلاث حالات للموجات عند الحواجز الموجات في بعدين كل اللي اتكلمنا عليه بنقول حبل وموجه حبل وموجه هذه بعد واحد لكن ممكن تكون الموجات في بعدين عشان تتخيل دائما الموجات في بعدين تخيل سطح الماء لو هذا سطح بركه او مسطح مع ايام مسطح معي ورميت فيه حجر في النص رميت فيه حجر فهنا راح تصير في موجه يعني جزيئات الماء حتنزل وتطلع تنزل وتطلع فبالتالي يصير في اهتزاز يصير في موجه وتنتشر الموجه بصوره دائريه تنتشر وتبتعد عن مركز بدايه الموجب هذه الطريقه هذه صارت بعدها ان هذا بعد وهذا بعد وهذا الخط اللي رسمينه وهذا يمثل قمه الموجه وهذي المنطقه اللي في النص هذا المنطقه تمثل قاع الموزه يعني لما تنزلوا الجزيئات لتحت شوف احنا بنطالع المويه من فوق لو جينا وطلعنا على المويه من الجنب حنلاقي الموزه هي زي كذا بس انها ثنائيه الابعاد يعني في جميع الاتجاهات وكيف يكون اتجاه المواجهه عشان نرسم اتجاه الموجه او نعبر عن اتجاه الموجه من مركزها نرسم خط بهذه الطريقه هذا يعني ان الموجه ماشيه في هذا الاتجاه هي طبعا ماشيه في اكثر من اتجاه يعني برضه هي انتشر بهذه الطريقه في الموجات اللي ذات بعدين نعبر عنها بهذا الشكل شوف هذه مقدمه الموجه مقدمه الموجه يعني هذه القمه وهذه اللي تحت القاع فهذه الخطوط هي تعبر عن قمه الموجات اللي هي قلنا ايش مقدمه الموجه وهذا الخط معناته ان الموزه ماشيه بهذا بهذا الاتجاه طيب وبعدين هنا وصلت حاجز تخيل مثلا هذه موجات مياه وصلت حاجز سواء جدار سواء لو كان هذا مسبح هذا حافه المسبح المهم انه حاجز فهذه الموجات ماشيه هذا خطها فلما تجي هنا حترتد وحتمشي في هذا الاتجاه هذا اتجاه الموجه المنعكسه هذا الموجه الساقطه وهذه المنعكسه لو اقمنا عمود من نقطه التقاء الموجه الساقطه مع الحاجز امنع عمود يعني هذا العمود هو عمود على الحاجز فلو قسنا زاويه الموجه الساقطه هذا الموجه الساقطه مع العمود راح تساوي نفس الزاويه الموجه المنعكسه مع العمود وهذه الزاويه اللي بين الساقط والعمود حنسميها زاويه السقوط وهذا الزاويه زاويه الانعكاس وقلنا انه زاويه السقوط تساوي زاويه الانعكاس وهذا هو اللي اسمه قانون انكسار الموجات في بعدين طب هنا برضو حنشوف انتقال الموجات في بعدين من وسط الى وسط اخر وفي هذا المثال حناخذ هنا موجات ماء عميقه يعني عمق الماء هنا اكثر وهنا سطحيه يعني عمق الماء اقل مثلا نقول اختلاف العمق هنا مثلا مترين وهنا مثلا نص متر وطبعا لازم يكون اختلاف حاد مش مدرج لا اختلاف حاد طيب هنمثلها كذا فهنا الجزء الاعمق وهنا الجزء الموجات لما تجي الموجات وتنتقل من هذا الوسط الى هذا الوسط احنا قلنا سرعه الموجات تختلف على حسب الوسط فهنا حتكون الموجات اسرع وهنا حتكون الموجات ابطا فلما تنتقل الموجات بين وسطين تغيرت سرعتها وتغير اتجاهها بدل ما تمشي بخط مستقيم كذا انكسرت وتغيرت اتجاهها قليلا نحن نعرف ان الطول الموجي عباره عن ايش السرعه على التردد التردد لما ننتقل الموجه من هنا الى هنا ما يختلف لان التردد فاكرين قلنا يعتمد على المصدر مش على الوسط فهنا مصدر الموجات واحد فالتردد واحد فهذا ما حيختلف لكن ايش اللي حيختلف يختلف السرعه سرعه قلنا لمن من هنا لهنا من اسرع لابطه فبالتالي حتقل السرعه فبالتالي ايش حيصير لطول الموجي الطول الموجي ايضا اذا لمن تنتقل الموجه بين وسطين مختلفين حيصير فيه انكسار ليش لانه سرعه الموجه فهذا المثال يعني عندنا موجات سريع انتقلت الى وسط ثاني فصارت ابطا فتغير اتجاهها انكسر وايضا تغيرت طول الموجه طيب الان حنشوف تراكب الموجات المواجهات يعني في موجتين دخلت في بعض فخلينا ناخذ هذه الحاله الاولى شوف عندي هنا موزه هذا اتجاهها وهذه موجه او نبضه زيف هذا الاتجاه وشوف السعه نفسها يعني هذه السعه نفسها في الموجتين يعني مثلا خلينا نقول انه هذه ساعتها يعني المسافه من نقطه الاتزان الى اعلى نقطه خلينا نقول اثنين سنتيمتر وهذه برضو نفس الشيء السعه من نقطه الاتزان الى ابعد نقطه اثنين سنتيمتر راح تمشي هذه الموجهتين الين يوصلوا عند بعض تقريبا كذا لا تنسى انه هذه ماشيه كذا وهذي ماشيه كذا طب ايش حيصير لما يقابله بعد بالضبط لما يقابله بعد بالضبط يصير وضعهم بهذه الطريقه حيللغوا بعض ليش لانه هذه الموجه تبغى ترفع وهذه بتنزل الجزيء اثنين سنتيمتر فبالتالي لما يوصلوا على بعض هذا فوق اثنين تحت اثنين فهيصير صفر حيلغي بعض وفي نقطه هنا بينهم هذي يقول عليها ان هذه النقطه اللي ما حد يتحرك اللي عندها يلتقي تلتقي الموجتين وهذه حاسميها العقده صار العقده هي نقطه ما تتحرك ليش لانه التقى عندها موجتين الغبار طيب بعدين ايش حيصير بعدين لما حتعدل موجتين كل موجه حترجع لوضعها الطبيعي عندنا هذه النقطه هنا نلتقوا فيها بعدين هذي الموجه تروح تكمل وهذي الموجه تروح تكمل هنا زي ما هم يعني هذي برضه اثنين سنتيمتر وهذه برضوها اثنين سم يعني ما تغيرت فقط لما التقوا الغبار لانه نفس السعر فبالتالي الغبار وهذا التداخل لانه تداخل الموجتين هذولي الغوا بعض فهذا اسميه تداخل هدام ليش لانه الم رور والنشف الاتجاه متعاكس والسعه نفسها عشان يلغوا بعض تماما طيب خلينا نشوف لو كان اتجاه الموجتين نفسه يعني مثلا زي كذا شوف هذول الموجزتين ازاحتهم في نفس الاتجاه ومتعاكسين في اتجاه الموجه ايش تتوقع اللي حيصير لما يلتقي الموجتين لما يلتقوا المواجهتين كونوا مواجهه اكبر برضو لو افترضنا مثلا هذه السعه اثنين سنتيمتر وهذي السعر اثنين سنتيمتر هنا لما يلتقوا هذا السعه حتكون عباره عن نجمع الساعتين يعني اربعه سنتيمتر وبعد ما يبعد عن بعض ايش حيصير حتمشي الموجتين كل وحده في طريقه كانه ما صار شيء هذي راح تكمل طريقها حتمشي كذا وهذه حتكمل طريقها حتمشي كذا وتحافظ على نفس سعتها اللي هي اثنين سنتيمتر وهذه برضوها نفس الشيء اثنين سنتيمتر ويكملوا هذا التداخل اسميه تداخل بناء الاثنين بنوا بعض وهذا الشكل اللي هو اعلى شيء لما الدخله مع بعض وكان اعلى شيء حسميه البطن هنا شوف لما الغوا بعض سميت العقده لكن لما تداخل بناء وزادت الساحه اقول هذه البطن طيب افرض السعه كانت مختلفه احنا هنا هذه الساعه اثنين سنتيمتر وهذه اثنين وهذه نفس السعه لكن خلينا نفترض انه السعه مختلفه ايش اللي حيصير يعني مثلا هذه ساعتها مختلفه كذا مثلا خلينا نقول هذه السعه واحد سنتيمتر وهذي السعه اثنين سم وهذه جايه كذا وهذه جايه كذا لما يلتقوا ببعض ايش اللي حيصير يعني في نقطه التقائهم كيف هرسم الموجه بكل بساطه تجمع الساعات يعني هذي واحد سنتيمتر فوق وهذه اثنين سنتيمتر تحت في المجموع حيكون النوع حتنزل واحد سنتيمتر لتحت فهذه فهذه الناس يعني تداخل حتكون ساعتها واحد سنتيمتر لتحت هي كانت اثنين سنتيمتر على تحت وواحد على فوق يصير المحصله انه ايش واحد سنتيمتر على تحت وبرضو بعد ما يتداخلوا مع بعض كل واحده فيهم وبرضو لما تدخلوا مع بعض كل واحده فيهم تكمل طريقها زي ما هي هذه ساعتها اثنين سنتيمتر وهذه ساعتها واحد سنتيمتر هذه ماشيه كذا وهذه ماشيه كذا كملوا طريقهم كانه ما صار شيء طيب ايش اسمي هذه الحاله هذا التداخل يعني ما اقول عليه بناء لان لو بناء زي كذا قلنا ساعتين نفس الشيء والسعه الناتجه ضعف والهدام الغوا بعض تماما لكن هذه في النص لا القوا بعض تماما ولا صار في تداخل بناء تماما في النص في نوع من التراكب الموجات وتداخل الموجات نسميه الموجات الموقوفه او المستقره خلينا افترض انك مثلا بتحبل في جدار وبعدها عملت نبضه في هذا الحبل اتحرك بهذا الاتجاه فالنبله لما توصل للجدار زي ما شرحنا قلنا ايش حيصير فيها الجدار ثابت فبالتالي النبضه هذه حتنقلب راح تصير بهذا الشكل وحتى رجعها ثاني طبعا هذه خلاص النبضه هي مش وصلت هنا وارتدت رجعت الثانيه طيب وهذه حتمشي برضو ترجع هنا وتوصل ليدك لو يدك ثابته ايش اللي حيصير فيها حتنعكس مره ثانيه وتروح وترجع وتروح وترجع طيب الان نسوي حاجه مختلفه حنحرك الحبل حتروح النبضه هنا وتنعكس وترجع لن توصل هنا فلما توصل هنا انت حتحرك يدك وتسوي موجه ثانيه عشان يصير تداخل بناء كيف يعني يعني لما توصل الموجه هنا انت تحرك يدك فتسوي نبضه جديده راح تكون طبعا ساعتها اكبر لانه النبضه اللي انعكست انت عملت نبضه ثانيه فوقها فصار في تداخل بناء في هذا الجديد راح تروح وحتنعكس وحتوصل هنا حتسوي انت نبضه جديده لو كررت هذا العمليه كل الموجات اللي رايحه واللي جايه حيصير بينهم تداخل وحيصير شكل راح يصير شكل الحبل زي كذا التداخل بين الموجات اللي رايحه واللي جايه حيخلي الحبل شكله زي كذا هذا مجرد تطلع فوق وتنزل تحت تطلع فوق وتنزل تحت وهذه الطرفين ثابته وهذي اللي نسميها الموزه الموقوفه لانها كانها واقفه كانها ما بتتحرك يمين ويسار بس هي اساسا موجات رايحه وجايه في بينهم تداخل بس هذا هو الشكل الناتج هيكون كذا وهذا نسميها الموجه المستقره او الموقوفه وهذا طبعا التداخل زي ما قلنا في التداخل البناء الجزء يتحرك على شيء نسميها البطن ولانك بيدك بتحرك الموجه في الوقت المناسب لكنه صار رنين ميكانيكي فاكرين لما شرحنا الرنين اللي هو في الارجوحه او البندول تعطي له دفعات بسيطه في اللحظات المناسبه عشان تزيد السعه فهذا هو اللي انت بتسويه بيدك بتعطيها دفعات بسيطه عند اللحظه المناسبه فتتكون هذه الموزه المستقره فهذه كيف تكونت من تداخل تداخل موجتين بيتحركوا باتجاهين متعاكسه وتداخل بناء طبعا واذا زدت سرعه حركه يدك يعني زدت التردد الشكل الموجه هذه هيختلف ممكن تحصل على موجه فيها بطنين بهذه الطريقه برضو حتكون هذا الموجه موقوفه واقفه يعني هذا النقطه ما تتحرك ابدا وهذه النقطه طالعه نازله طالعه نازله ليش لانك زودت حركه يدك زودت التردد