يرجى التحقق من توفر السؤال قبل طرحة
بواسطة
حلول واجابات الدراس الثاني الرنين في الأعمدة الهوائية والأوتار الفصل الثامن فيزياء ثاني ثانوي الفصل الدراسي الثاني ف2

8-2 الرنين في الأعمدة الهوائية والأوتار

مسائل تدريبية:
س.إذا وضعت شوكة رنانة تهتز بتردد 440Hz فوق أنبوب مغلق فاوجد الفواصل بين أوضاع الرنين عندما تكون درجة حرارة الهواء 20C.
ج.=0.39m


س.استخدمت شوكة رنانة تهتز بتردد440Hz مع عمود رنين لتحديد سرعة الصوت في غاز الهيليوم فإذا كانت الفواصل بين أوضاع الرنين 110cm فما سرعة الصوت في غاز الهيليوم؟
ج.v=ʎf=970 m/s


س.استخدم طالب عمود هواء عند درجة حرارة 27C ووجد فواصل بين أوضاع الرنين بمقدار 20.2cm ما تردد الشوكة الرنانة؟ استخدم سرعة الصوت في الهواء المحسوبة في المثال 2 عند درجة الحرارة 27C.
ج.f==859 Hz


حل مراجعة:
س. مصادر الصوت: ما الشيء المهتز الذي ينتج الأصوات في كل مما يلي؟

ج. الحبال الصوتية

ج. غشاء رقيق (غشاء السماعة)


س. الرنين في الأنابيب المفتوحة: ما النسبة بين طول الأنبوب المفتوح والطول الموجي للصوت لإنتاج اقوي رنين؟
ج.طول الأنبوب يساوي نصف الطول الموجي


س.الرنين في الأوتار: يصدر وتر نغمة حادة ترددها 370Hz ما ترددات الإيقاعات الثلاثة اللاحقة الناتجة بهذه النغمة؟
ج.740 Hz , 1100 Hz , 1500 Hz


س.الضربات: تنتج شوكة رنانة ثلاث ضربات في كل ثانية مع شوكة رنانة أخري ترددها 392Hz ما تردد الشوكة الرنانة الأولي؟
ج.395 Hz أو  389 Hz ولا يمكن تحديد أيهما التردد الصحيح بالاعتماد على معطيات السؤال


س.الرنين في الأنابيب المغلقة: يبلغ طول أنبوب مغلق ج.2.4m.


س.ما تردد النغمة التي يصدرها هذا الأنبوب؟
ج.35.7 Hz


س.إذا نتج عن أنبوب ثان نغمة في الوقت نفسه فستسمع ربة ترددها 1.4Hz ما مقدرا الزيادة في طول الأنبوب الثاني؟
ج.0.1 m


س.التفكير الناقد: اضرب شوكة رنانة بمطرقة مطاطية واحملها بحيث تكون ذراعك ممدودة ثم اضغط بمقبضها على طاولة وباب وخزانة وأجسام أخري . ما الذي تسمعه؟ ولماذا؟
ج. يتضخم صوت الشوكة الرنانة كثيرا عندما تضغط بمقبضها على أجسام أخري لان هذه الأجسام تولد رنينا كاللوحات الصوتية وتختلف الأصوات الناتجة من جسم إلى آخر لان كلا منها يولد رنينا مع ترددات وإيقاعات مختلفة لذلك يكون لها طابع صوت مختلف



التقويم
خريطة المفاهيم
س. أكمل الخريطة المفاهيمية أدناه باستعمال المصطلحات التالية: الاتساع ،الإدراك،حدة الصوت،السرعة.

إتقان المفاهيم
س. ما الخصائص الفيزيائية لموجات الصوت؟
ج. يمكن وصف الموجات الصوتية بوساطة التردد والطول الموجي والسعة والسرعة

س. عند قياس زمن الركض لمسافة100m يبدأ المراقبون عند خط النهاية تشغيل ساعات الإيقاف لديهم عند رؤيتهم دخانا يتصاعد من المسدس الذي يشير إلي بدء السباق وليس عند سماعهم صوت الإطلاق. فسر ذلك وما الذي يحدث لقايس زمن الركض إذا ابتدأ التوقيت عند سماع الصوت؟
ج. ينتقل الضوء بسرعة 3×108 m/s بينما ينتقل الصوت في الهواء بسرعة 343 m/s
سيرى المراقبون الدخان قبل سماع صوت إطلاق المسدس وسيكون الزمن اقل من الزمن الفعلي لو اعتمد على سماع الصوت


س. اذكر نوعين من أنواع إدراك الصوت والخصائص الفيزيائية المرتبطة معهما.
ج. الحدة - التردد ، العلو - السعة


س. هل يحدث انزياح دوبلر لبعض أنواع الموجات فقط أم لجميع أنواع الموجات؟
ج. لجميع أنواع الموجات


س. الموجات فوق الصوتية موجات تردداتها اعلي من تلك التي تسمع بالأذن البشرية وتنتقل هذه الموجات خلال الجسم البشري كيف يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية لقياس سرعة الدم في الأوردة أو الشرايين؟ وضح كيف تتغير الموجات لتجعل هذا القياس ممكنا.
يستطيع الأطباء قياس انزياح دوبلر من الصوت المنعكس عن خلايا الدم المتحركة وبما أن الدم يتحرك لذا يحدث انزياح دوبلر لهذا الصوت وتتقارب الانضغاطات أو تتباعد مما يؤدي إلي تغيير تردد الموجة


س. ما الضروري لتوليد الصوت وانتقاله؟
ج. توافر جسم يهتز ووسط مادي


س. المشاة: عند وصول جنود المشاة في الجيش إلي جسر فإنهم يسيرون على الجسر بخطوات غير منتظمة فسر ذلك.
ج. عندما يسير الجنود بخطوات منتظمة ينشأ تردد معين يؤدي إلي اهتزاز الجسر بالتردد نفسه أي يحدث رنين مع الجسر مما يؤدي إلي زيادة سعة اهتزازه ومن ثم انهياره. ولا يكون هناك تضخيم لتردد معين عندما يسيرون بخطوات غير منتظمة

تطبيق المفاهيم
س. التقدير: لتقدير المسافة بينك وبين وميض برق بالكيلومترات عد الثواني بين رؤية الوميض وسماع صوت الرعد واقسم على 3 وضح كيف تعمل هذه القاعدة؟
ج. إن سرعة الصوت تساوي: 343m/s=0343km/s=km/s
أو ينتقل الصوت تقريبا 1kmخلال 3s لذلك قسم الصوت تقريبا عدد الثواني على 3 بالنسبة لوحدة الميل فان الصوت ينتقل تقريبا 1mi خلال زمن مقداره 5s لذلك قسم عدد الثواني على 5


س. تزداد سرعة الصوت بمقدار 0.6m/s لكل درجة سليسوس عند ارتفاع درجة حرارة الهواء بمقدار درجة واحدة. ماذا يحدث لكل مما يلي بالنسبة لصوت ما عن ارتفاع درجة الحرارة؟
التردد
ج. لا يوجد تغير في التردد

الطول الموجي
ج. يزداد الطول الموجي


س. الأفلام:انفجر قمر اصطناعي في فلم خيال علمي حيث سمع الطاقم في مركبة فضائية قريبة من الانفجار صوته وشاهدوه فورا إذا اخترت مستشارا فما الخطان الفيزيائيان اللذان تلاحظهما ويتعين عليك تصحيحهما؟
ج. أولا إذا سمعت صوتا فانك ستسمعه بعد رؤيتك للانفجار فموجات الصوت تنتقل أبطأ كثيرا من الموجات الكهرومغناطيسية ثانيا كثافة المادة في الفضاء قليلة جدا بحيث لا تنتشر موجات الصوت ولذلك لن يسمع أي صوت


س. الانزياح نحو الأحمر: لاحظ الفلكيون أن الضوء القادم من المجرات البعيدة يبدو أكثر احمرارا من الضوء القادم من المجرات القريبة فسر لماذا استنتج الفلكيون أن المجرات البعيدة تتحرك مبتعدة عن الأرض اعتمادا على الشكل 8-19 للطيف المرئي.
ج. للضوء الأحمر طول موجي اكبر لذلك تردده اقل من تردد الألوان الأخرى أما بالنسبة لانزياح دوبلر للضوء القادم من المجرات البعيدة نحو الترددات المنخفضة فيشير ذلك إلي أن تلك المجرات تتحرك مبتعدة عنا
صوت له 40dB هل تغير ضغطه اكبر 100 مرة من عتبة السمع أم 40 مرة؟


س. للصوت 40 dB ضغوط صوت اكبر 100 مرة
إذا ازدادت حدة الصوت فما التغير الذي يحدث لكل مما يلي؟
التردد
ج. يزداد التردد

الطول الموجي
ج. يقل الطول الموجي

سرعة الموجة
ج. تبقي سرعة الموجة نفسها

اتساع الموجة
ج. تبقي السعة نفسها


س. تزداد سرعة الصوت بازدياد درجة الحرارة هل تزداد حدة صوت أنبوب مغلق عند ارتفاع درجة حرارة الهواء أم تقل؟ افترض أن طول الأنبوب لا يتغير.
لذا فان
ج. إذا ازدادت  وبقيت L ثابتة فان f  تزداد وتزداد حدة الصوت أيضا


س. يولد أنبوب مغلق نغمة معينة فإذا أزيلت السدادة من نهايته المغلقة ليصبح أنبوبا مفتوحا فهل تزداد حدة الصوت أم تقل؟
ج. تزداد حدة الصوت حيث يكون التردد اكبر بمقدار الضعف للأنبوب المفتوح مقارنة بالأنبوب المغلق

إتقان المسائل
س. إذا سمعت صوت إطلاق قذيفة من مدفع بعيد بعد 5s من رؤيتك للوميض فما بعد المدفع عنك؟
ج. d=vt=1.7 km


س. إذا صحت في واد وسمعت الصدى بعد 3s فما مقدار عرض هذا الوادي؟
ج. d=vt=5.1×102 m


س. إذا انتقلت موجة صوت ترددها 4700Hz في قضيب فولاذي وكانت المسافة بين الانضغاطات المتتالية هي 1.1m فما سرعة الموجة؟
ج. v=ʎf=5200 m/s

1 إجابة واحدة

0 معجب 0 شخص غير معجب
بواسطة
س. الخفافيش: يرسل الخفاش موجات صوتية طولها الموجي 3.5mm ما تردد الصوت في الهواء؟
ج. f==9.8×104 Hz


س. ينتقل صوت تردده 261.6Hz خلال ماء درجة حرارته 25C  اوجد الطول الموجي لموجات الصوت في الماء لا تخلط بين الموجات الصوتية المتحركة خلال الماء والموجات السطحية المتحركة فيه.
ج. ʎ==5.707 m


س. التصوير الفوتوجرافي: تحدد بعض الكاميرات بعد الجسم عن طريق إرسال موجة صوت وقياس الزمن الذي يحتاج إليه الصدى للعودة إلي الكاميرا كما يبين الشكل 8-20 ما الزمن الذي تحتاج إليه موجة الصوت حتى تعود إلي الكاميرا إذا كان بعد الجسم عنها يساوي 3m؟
ج. t==0.0175 s


س. إذا كان الطول الموجي لموجات صوت ترددها 2.4×102Hz في ماء نقي هو 3.3m فما سرعة الصوت في هذا الماء؟
ج. 7.92×102 m/s


س. ينتقل صوت تردده 442Hz خلال قضيب حديد اوجد الطول الموجي لموجات الصوت في الحديد.
ج. 11.6 m


س. الطائرة النفاثة: يعمل موظف في المطار بالقرب من طائرة نفاثة علي وشك الإقلاع فتأثر بصوت مستواه150dB  .
إذا وضع الموظف أداة حماية للأذن تعمل على خفض مستوي الصوت إلي حد صوت النشيد الوطني المدرسي فما مقدار الانخفاض في المستوي؟
ج. إن مستوي صوت النشيد 110 dBلذلك يلزم تخفيضا بمقدار 40 dB


س. إذا سمع الموظف صوتا مثل الهمس لا يكاد يسمع إلا بصعوبة فما الذي يسمعه شخص لا يضع أداة الحماية علي أذنيه؟
ج. إن الهمس الذي يكون بالكاد مسموعا له مستوي صوت 10dB لذا فان المستوي الفعلي سيكون 50 dB أو مماثل لمستوي متوسط صوت طلاب صف دراسي


س. النشيد:تنشد فرقة نشيد بصوت مستواه 80dB ما مقدار الزيادة في ضغط الصوت لفرقة أخري تنشد بالمستويات التالية؟
ج.  100dB
كل زيادة مقدارها 20dB تؤدي إلي زيادة في الضغط بمقدار 10 مرات لذلك ينتج ضغط اكبر بمقدار 10 مرات
120dB
10×10=100، أي 100 مرة ضغط اكبر


س. يهتز ملف نابضي للعبة بتردد 4Hz بحيث تظهر موجات موقوفة بطول موجي 0.5m ما سرعة انتشار الموجة؟
ج. v=ʎf=2 m/s


س. يجلس مشجع في مباراة كرة قدم علي بعد 152m من حراس المرمي في يوم دافئ درجة حرارته 30C .
ما سرعة الصوت في الهواء عند درجة حرارة 30C؟
ج. 343+6= 349 m/s


س. ما الزمن الذي يحتاج إليه المشجع ليسمع صوت ضرب الكرة بعد مشاهدته لضرب الحارس لها؟
ج. t==0.436 s


س. وقف شخص علي بعد d من جرف صخري كما يبين الشكل 8-21 فإذا كانت درجة الحرارة 15C وصفق الشخص بيديه فسمع صدي الصوت بعد 2s  فما بعد الجرف الصخري؟
ج. d=vt=3.4×102 m


س. التصوير الطبي: تستخدم موجات فوق صوتيه بتردد 4.25MHz للحصول علي صورة للجسم البشري فإذا كانت سرعة الصوت في الجسم مماثلة لسرعته في الماء المالح 1.5 km/s فما الطول الموجي لموجة ضغط ترددها 4.25MHz في الجسم؟
ج. ʎ==0.353 mm


س. السونار:تمسح سفينة قاع المحيط بإرسال موجات سونار مباشرة من السطح إلي أسفل في ماء البحر كما يبين الشكل 8-22 وتستقبل السفينة الانعكاس الأول عن الطين عند قاع البحر بعد زمن مقداره 1.74s من إرسال الموجات ويصل الانعكاس الثاني من الصخور تحت الطين بعد 2.36s فإذا كانت درجة حرارة ماء البحر 25C وسرعة الصوت في الطين 1875m/s فاوجد ما يلي:
ج. عمق الماء
1300 m
سمك طبقة الطين
580 m


س. تتحرك سيارة إطفاء بسرعة 35m/s وتتحرك سيارة أمام سيارة الإطفاء في الاتجاه نفسه بسرعة 15m/s فإذا انطلقت صفارة إنذار سيارة الإطفاء بتردد327Hz فما التردد الذي يسمعه سائق السيارة؟
ج. fd=fs()=350 Hz


س. يتحرك قطار في اتجاه كاشف صوت وعندما كانت سرعته 31m/s انطلقت صفارته بتردد305Hz  ما التردد الذي يستقبله الكاشف في كل حالة مما يلي:
الكاشف ثابت
335 m
الكاشف يتحرك في اتجاه القطار بسرعة 21m/s
356 m


س. إذا تحرك القطار في المسألة السابقة مبتعدا عن الكاشف فما التردد الذي يستقبله الكاشف في كل حالة مما يلي:
الكاشف ثابت
fd=fs()=2.8×102 Hz
الكاشف يتحرك مبتعدا عن القطار بسرعة 21m/s
fd=fs()=2.63×102 Hz


س. أنبوب في وضع رأسي مملوء بالماء وله صنبور عند قاعدته وتهتز شوكة رنانة فوق طرفه العلوي فإذا سمع رنين عند تخفيض مستوي الماء في الأنبوب بمقدار 17cm وسمع رنين مرة أخري عند تخفيض مستوي الماء عن فوهة الأنبوب بمقدار 49cm فما تردد الشوكة الرنانة؟
ج. f==540 Hz


س. السمع البشري:القناة السمعية التي تؤدي إلي طبلة الأذن عبارة عن أنبوب مغلق طوله 3cm اوجد القيمة التقريبية لأقل تردد رنين أهمل تصحيح النهاية.
ج. f==2.9 kHz


س. إذا أمسكت قضيب ألومنيوم طوله 1,2m من منتصفه وصلابة احد طرفيه بمطرقة فسيهتز كأنه أنبوب مفتوح ويكون هناك بطن ضغط عند مركز القضيب بسبب توافق بطون الضغط عقد الحركة الجزيئية فإذا كانت سرعة الصوت في الألمونيوم 5150m/s فما اقل تردد اهتزاز للقضيب؟
ج. f==2.1 kHz


س. شوكة رنانة ترددها 445Hz وعندما ضربت شوكة ثانية نتجت ضربات بتردد3Hz ما الترددان الممكنان للشوكة الثانية؟
ج. 445-3=442 Hz , 445+3=448 Hz


س. إذا أنتج أنبوب مفتوح نغمة ترددها 370Hz فما ترددات الإيقاعات الثاني والثالث والرابع المصاحبة لهذا التردد؟
ج. 740 Hz , 1100 Hz, 1500 Hz


س. إذا أنتج أنبوب مغلق نغمة ترددها 370Hz فما تردد اقل ثلاثة إيقاعات ينتجها هذا الأنبوب؟
ج. 1100 Hz, 1800 Hz, 2600 Hz


س. ضبط وتر طوله 65cm لينتج اقل تردد ومقداره 196Hz
ما سرعة الموجة في الوتر؟
ج. v=ʎf=255 m/s
ما ترددا الرنين التاليان لهذا الوتر؟
ج. 588 Hz , 392 Hz


س. يمثل الشكل 8-23 أنبوبا بلاستيكيا مموجا مرنا طوله 0.85m وعندما يتأرجح ينتج نغمة ترددها يماثل اقل تردد ينتجه أنبوب مفتوح له الطول نفسه. ما تردد النغمة؟
ج. f==2×102 Hz


س. إذا تأرجح الأنبوب في المسألة السابقة بسرعة اكبر منتجا نغمة حدتها أعلى فما التردد الجديد؟
ج. f2=2f1=4×102 Hz


س. إذا كان اتساع موجة ضغط خلال محادثة عادية 0.02Pa :
فما القوة المؤثرة في طبلة إذن مساحتها 0.52cm2؟
ج. F=PA=10-6 N


س. إذا انتقلت القوة نفسها التي في الفرع a كاملة إلي العظام فما مقدار القوة التي تؤثر بها هذه العظام في الفتحة البيضية أي الغشاء المرتبط مع العظمة التالية؟ علما بان الفائدة الميكانيكية للعظام الثلاثة في الأذن الوسطي تساوي 1.5.
ج. Fr=(MA)(Fe)=1.5×10-6 N


س. ما مقدار الضغط الإضافي الذي انتقل إلي السائل الموجود في القوقعة نتيجة تأثير هذه القوة إذا كانت مساحة الفتحة البيضية 0.026cm2؟
ج. P==0.58 Pa
مرحبًا بك إلى موقع الفجر للحلول، حيث يمكنك طرح الأسئلة وانتظار الإجابة عليها من المستخدمين الآخرين.

اسئلة متعلقة

...