الموجات المستعرضة هي ضغط وخلخلة
في الإجابة نعرض لكم عن الموجات المستعرضة هل هي ضغط وخلخلة أم لا ، حيث يُسأل الطلاب عما إذا كانت الإجابة عن الموجات المستعرضة صحيحة أنها غير صحيحة ، والموجات في الفيزياء هي أحد أشكال نقل الطاقة مثل تلك الموجات والطاقة تنتقل من مكان إلى آخر دون إزاحة دائمة لجسيمات الوسط ، مما يعني أن الكتلة لا تتحرك أثناء انتقال الموجة ، بينما تتحرك جسيمات الوسط بطريقة موازية ، أي عموديًا على اتجاه حركة الموجة حول موقع ثابت ، وبالفعل السؤال عن الموجات المستعرضة وما إذا كانت مضغوطة ومتخلخلة هو إجابة صحيحة.
تعريف الموجة
من أجل تحديد مفهوم الموجة بوضوح ، يمكن إجراء تجربة بسيطة لا تتطلب سوى القليل من الماء وحجر صغير ، فمن خلال رمي هذا الحجر في بعض الماء ، يتم ملاحظة حركة الماء وتسمى هذه الحركة ( حركة الأمواج) ، حيث أن الماء سوف ينزل قليلاً ، وأعلى قليلاً ، ويتحرك الماء إلى اليمين ، والقليل إلى اليسار أيضًا.
تتكرر هذه الحركة وتتشكل عليها بعض الموجات ، ومن الممكن أيضًا أن تكون تلك الموجات أكثر وضوحًا بإضافة كرة مجوفة خفيفة لتطفو فوق سطح الماء ، يليها رمي الحجارة الصغيرة بالماء ، ثم سيتم ملاحظة الحركات المذكورة أعلاه ولن تؤثر على نتيجة هذه الحركات هي موضع الكرة ، والتي تعود إلى عودة الماء إلى نقطة بداية التموج المعروفة بنقطة الاستقرار.
أنواع الموجات
من الممكن أن يتم تصنيف الموجات وفقًا لمعيارين مختلفين ، وبناءً عليه يوجد تصنيفان مختلفان للموجات وأنواعها ، الأول من المعيارين هو ما يعتمد على الاتجاه الذي تنتشر فيه الموجة ، بينما المعيار الثاني يعتمد على ما تتطلبه الموجة للوسيط الذي يحملها أو لا يتطلبها سنشرح المقصود بكلا المعيارين في ما يلي:
صنف الموجات حسب اتجاه انتشارها
يمكن تقسيم الموجات إلى قسمين رئيسيين ، هذين القسمين هما موجات طولية وموجات عرضية ، وفيما يلي شرح لكل منهما:
- الموجات الطولية: تتكون الموجة الطولية من خلخلة واحدة واهتزاز واحد. في مثال ، يمكن ذكر الموجة الصوتية ، حيث يكون الضغط هو ضغط جزيئات الهواء ومن ثم اقترابها من بعضها البعض ، في حين أن الخلخلة ليست سوى التباعد الذي يحدث بين جزيئات الهواء فيما بينها. .
- الموجات المستعرضة: تتشكل الموجات المستعرضة من قاع وأعلى ، كما لو أُخذت موجة ماء ، ستظهر تلك الموجة على شكل قطرة وارتفاع في منسوب المياه ، وهو ما يسمى القمة والقاع.
كما ذكرنا سابقًا ، من الممكن تصنيف الموجات وفقًا للاتجاه الذي تنتشر فيه ، حيث تنتشر الموجات الطولية في نفس الاتجاه الذي تنتشر فيه الموجة ، حيث يكون كل من اتجاه التموج وانتشار الموجة في نفس الاتجاه ، بمعنى أن الموجات الطولية موازية لتموج الوسط ، بينما تنتشر الموجة المستعرضة عموديًا على الموجة ، أي أنها تتحرك عموديًا على تموج الوسط.
وفي هذا الصدد يذكر أن هناك نوعًا من هذا التصنيف للموجات يسمى (الموجات السطحية) ، وحركة تلك الموجات على سطح الوسط هي حركة دورانية ، وتنخفض تلك الموجات كلما تعمقت في واسطة.
تصنيف الموجات حسب الوسط
في هذا التصنيف يمكن تقسيم الموجات إلى فئتين ، إحداهما تتطلب وسيطًا لكي تتحرك ، والثانية لا تتطلب وسيطًا ، مما يعني أنه من الممكن لها أن تسافر في فراغ. أنت بحاجة إلى وسيط لنقل الطاقة من مكان إلى آخر. مثال على ذلك هو الضوء المرئي المنبعث من الشمس ، والذي يمر عبر فراغ للوصول إلى الأرض.
بينما تسمى الفئة الثانية الموجات الميكانيكية وهي نوع الموجات التي لا تتطلب وسيطًا حتى تتمكن من نقل الطاقة التي تحملها من مكان إلى آخر مثل الموجات الصوتية.
الفرق بين الموجات الطولية والعرضية
إن الموجة ما هي إلا اضطراب ينتج عنه انتشار للطاقة من مكان إلى آخر دون انتقال أي مادة ، وهناك فرق بين كل من الموجات الطولية والموجات المستعرضة ، وهو ما يتضح من خلال النظر إلى ما يلي:
- الموجة الطولية: الوسيط في تلك الموجة أو القناة يتحرك في نفس الاتجاه بالنسبة للموجة ، وفي هذه الحالة تتحرك الجسيمات من الاتجاه الأيسر إلى الاتجاه الصحيح ، وبالتالي فإنها تلزم الجسيمات الأخرى بالاهتزاز.
- الموجة المستعرضة: الوسط في هذه الموجة أو القناة يتحرك عموديًا على اتجاه الموجة ، وفي هذه الحالة تبدأ الجسيمات بالتحرك نحو الأعلى والأسفل ، بينما تتحرك الموجات بطريقة أفقية.
خصائص الموجة
من المعروف أن حركة الطاقة تبدأ من النقطة التي تصل عندها الأمواج إلى النقطة الأخرى كاضطراب تنتشر من خلاله الطاقة عبر وسيط ، حيث تميل هذه الجسيمات إلى التحرك في أي مكان عندما تعبر الموجة أو الموجات ، و على الرغم من أن الجسيم ليس له حركة نقية ، مما يدل على أنه إذا مرت الموجة ، فإن الجسيم يعود إلى مكانه الأصلي ، وبالتالي فإن كلا من الموجات الطولية والعرضية لها خصائص تميزها ، والتي سنقدمها على النحو التالي:
خصائص الموجة الطولية
- في الموجات الطولية ، يتم تهجير الجسيمات مع اتجاه الموجة المتحركة في حركة موازية.
- في الموجات الطولية ، تكون حركة الجسم مع حركة الطاقة متوازية في معظم الحالات.
- تنقل الجسيمات الطاقة من نقطة إلى أخرى عن طريق اهتزاز اتجاه انتشار الموجة.
- أفضل مثال يمكن إعطاؤه للموجات الطولية هو الموجات الصوتية ، وهي ما ينتقل عبر الفراغ والضغط ، ويمكن الحصول على الموجة الطولية بسحب خيط سميك ودفعه في اتجاه أفقي.
خصائص الموجة المستعرضة
يكون إزاحة الجسيم في الموجات المستعرضة في اتجاه عمودي على الاتجاه الذي تنتشر فيه الموجة ، إلى جانب أن هذه الموجات تتحرك معظم الوقت بطريقة جانبية عندما تتحرك الجسيمات في الاتجاه لأعلى ولأسفل ، وسنقوم بذلك. نقدم أدناه أبرز خصائص الموجات المستعرضة:
- عندما يكون هناك انتشار في الموجات المستعرضة ، يكون موضعها من حيث خصائص الضغط والكثافة ثابتًا.
- يكون انتشار الموجات المستعرضة ممكنًا في حالة واحدة فقط ، وهي المواد الصلبة ، أي لا يمكن إحداثها في السوائل أو الغازات. كما أن هذا النوع من الموجات يمكن أن يظهر ظاهرة الاستقطاب في نفس المكان فقط وهو ما يسمى بمستوى الاهتزاز أو الاستقطاب.
- يعتمد على صلابة الوسط لانتشار الموجات المستعرضة.
- تعتبر القمم والقيعان النموذجية للموجات المستعرضة بشكل دوري سليمة.
وحدة سرعة الموجة
سرعة انتشار الموجة تعني السرعة التي تتحرك بها الموجة ، سواء حدثت هذه الحركة في الوسط الحامل أو في الفراغ. يمكن اعتبارها السرعة التي تولد بها الموجة نفسها مرة أخرى. وهي مقسمة إلى وحدات قياس الوقت ، وهنا تقاس السرعة بالنظام العالمي للوحدات ، والذي يرمز إليه بالرمز (v) ، والذي يتم حسابه غالبًا بوحدة متر في الثانية ، (م / ث).
وهكذا توصلنا إلى أن الموجات المستعرضة هي ضغط وخلخلة ، وقد ذكرنا خصائص كل نوع من الموجات والفرق بينها ، وفي الختام نتمنى أن يكون المقال قد ساعدك.