بسم
الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
حل أسئلة التقويم للفصل الثامن
(الصوت)
نبدأ على بركة الله ...
24. أكمل خريطة المفاهيم أدناه
باستخدام المصطلحات التالية : السعة ، الإدراك ، حدة الصوت ، السرعة .
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
الحل :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
إتقان المفاهيم
25. ما الخصائص الفيزيائية لموجات
الصوت ؟
الحل :
يمكن وصف الموجات الصوتية بواسطة التردد ، والطول
الموجي ، والسعة ، والسرعة .
26. عند قياس زمن الركض لمسافة 100 m يبدأ المراقبون عند خط النهاية تشغيل ساعات الوقف لديهم عند
رؤيتهم دخانا يتصاعد من المسدس الذي يشير إلى بدء السباق ، وليس عند ماعهم صوت
الإطلاق . فسر ذلك . و ما الذي يحدث لقياس زمن الركض إذا ابتدأ التوقيت ند سماع
الصوت ؟
الحل :
ينتقل الضوء بسرعة 3.00 x108 m/s
بينما ينتقل الصوت في الهواء بسرعة 343 m/s . سيرى المراقبون الدخان قبل سماع صوت إطلاق
المسدس . وسيكون الزمن أقل من الزمن الفعلي لو اعتمد على سماع الصوت .
27. اذكر نوعين من أنواع إدراك الصوت
والخصائص الفيزيائية المرتبطة معهما .
الحل :
الحدة – التردد ، العلو – السعة
28. هل يحدث انزياح دوبلر لبعض أنواع
الموجات فقط أم لجميع أنواع الموجات ؟
الحل :
لجميع أنواع الموجات .
29. الموجات فوق الصوتية موجات صوتية
ترددها أعلى 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 .
الحل :
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 إلى تغيير تردد الموجة .
30. ما الضروري لتوليد الصوت وانتقاله
؟
الحل :
توافر جسم يهتز ووسط مادي .
31. المشاة عند وصول جنود المشاة في
الجيش إلى جسر فإنهم يسيرون على الجسر بخطوات غير منتظمة . فسر ذلك .
الحل :
عندما يسير الجنود بخطوات منتظمة ينشأ تردد معين
يؤدي إلى اهتزاز الجسر بالتردد نفسه ، أي يحدث رنين مع الجسر ، مما يؤدي إلى زيادة
سعة اهتزازه ومن ثم زيادةالطاقة الناجمة عنها مما يؤدي إلى انهياره . ولا يكون
هناك تضخيم لتردد معين عندما يسيرون بخطوات غير منتظمة .
تطبيق المفاهيم
32. التقدير لتقدير مسافة بينك وبين
وميض برق بالكيلومترات ، عد الثواني بين رؤية الوميض وسماع صوت الرعد ، واقسم على
3 . وضح كيف تعمل هذه القاعدة ؟
الحل :
إن سرعة الصوت تساوي :
343 m/s = 0.343 km/s = 1/2.92 km/s ، أو
ينتقل الصوت تقريبا 1 km خلال 3s .
لذلك قسم عدد الثواني على 3 .
33. تزداد سرعة بمقدار 0.6 m/s لكل درجة سلسيوس عند ارتفاع درجة حرارة الهواء بمقدار درجة واحدة
. ماذا يحدث لكل مما يلي بالنسبة لصوت ما عند ارتفاع درجة الحرارة ؟
a.
التردد
b.
الطول الموجي
الحل :
a.
لا يوجد تغير في التردد .
b. يزداد الطول الموجي .
34. الأفلام انفجر قمر اصطناعي في فلم
خيال علمي ، حيث سمع الطاقم في مركبة فضائية قريبة من الانفجار صوته وشاهدوه فورا
. إذا اخترت مستشارا فما الخطآن الفيزيائيان اللذان تلاحظهما ويتعين عليك تصحيحهما
؟
الحل :
أولا إذا سمعت صوتا فإنك 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 .
35. الانزياح نحو الأحمر لاحظ الفلكيون أن الضوء القادم من المجرات البعيدة يبدو مزاحا نحو الأحمر أكثر من الضوء القادم من المجرات القريبة . فسر لماذا استنتج الفلكيون أن المجرات البعيدة تتحرك مبتعدة عن الأرض ، اعتمادا على الشكل التالي للطيف المرئي .
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
الحل :
للضوء الأحمر طول موجي أكبر ، لذلك تردده أقل من
تردد الألوان الأخرى . أما بالنسبة لانزياح دوبلر للضوء القادم من المجرات البعيدة
نحو الترددات المنخفضة (اللون الأحمر) فيشير ذلك إلى أن تلك المجرات تتحرك مبتعدة
عنا .
36. يبلغ مستوى صوت 40 dB. هل تغير ضغطه أكبر 100 مرة من عتبة السمع ، أم 40 مرة ؟
الحل :
للصوت 40 dB ضغط
صوت أكبر 100
مرة .
37. إذا ازدادت حدة الصوت فما التغير
الذي لكل مما يلي ؟
a.
التردد
b.
الطول الموجي
c.
سرعة الموجة
d.
سعة الموجة
الحل :
a.
يزداد
التردد .
b. يقل الطول الموجي .
c.
تبقى
سرعة الموجة نفسها .
d. تبقى السعة نفسها .
38. تزداد سرعة الصوت بازدياد درجة
الحرارة . هل تزداد حدة صزت أنبوب مغلق عند ارتفاع درجة حرارة الهواء أم تقل ؟
افترض أن طول الأنبوب لا يتغير .
الحل :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
39. يولد أنبوب مغلق نغمة معينة ، فإذا أزيلت السدادة من نهايته المغلقة ليصبح انبوبا مفتوحا فهل تزداد حدة الصوت أم تقل ؟
الحل :
تزداد حدة الصوت ، حيث يكون التردد أكبر بمقدار
الضعف للأنبوب المفتوح مقارنة بالأنبوب المغلق .
إتقان حل المسائل
8-1 خصائص الصوت والكشف عنه
40. إذا سمعت صوت إطلاق قذيفة من مدفع
بعيد يعد 5.0s من رؤيتك للوميض فما بعد
المدفع عنك ؟
الحل :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
41. إذا صحت في وادي وسمعت الصدى بعد 3.0s ، فما مقدار عرض الوادي ؟
الحل :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
42. إذا انتقلت موجة صوت ترددها 4700 Hz في قضيب فولاذي ، وكانت
المسافة بين التضاغطات المتتالية هي 1.1m ، فما سرعة الموجة ؟
الحل :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
43. الخفافيش يرسل الخفاش موجات صوتية
طولها الموجي 3.5 mm . ما تردد الصوت في الهواء
؟
الحل :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
44. ينتقل صوت تردده 261.6 Hz خلال ماء درجة حرارته 25 C . أوجد الطول الموجي
لموجات الصوت في الماء . لا تخلط بين الموجات الصوتية المتحركة خلال الماء
والموجات السطحية المتحركة فيه .
الحل :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
45. التصوير الفوتوجرافي تحدد بعض
الكميرات بعد الجسم عن طريق إرسال موجة صوت وقياس الزمن الذي يحتاج إليه الصدى
للعودة إلى الكاميرا ، كما يبين الشكل 8-20 . ما الزمن الذي تحتاج
إليه موجة الصوت حتى تعود إلى الكاميرا إذا كان بعد الجسم عنها يساوي 3.00 m ؟
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
الحل :
المسافة الكلية التي يقطعها الصوت هي 3.00 m x 2 = 6.00 m
وعليه فإن الزمن الذي تحتاج إليه موجة الصوت حتى
تعود إلى الكاميرا يساوي
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
46. إذا كان الطول الموجي لموجات صوت
ترددها 2.40x102 Hz في ماء نقي هو 3.30 m فما سرعة الصوت في هذا الماء ؟
الحل :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
47. ينتقل صوت تردد 442 Hz خلال قضيب حديد . أوجد الطول الموجي لموجات الصوت في الحديد .
الحل :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
48. الطائرة النفاثة يعمل موظف في
المطار بالقرب من طائرة نفاثة على وشك الإقلاع ، فتأثر بصوت مستواه 150 dB .
a.
إذا وضع الموظف أداة حماية للأذن تعمل على خفض مستوى الصوت إلى حد صوت
النشيد الوطني المدرسي فما مقدار الانخفاض في المستوى ؟
b.
إذا سمع الموظف صوتا مثل الهمس لا يكاد يسمع إلا بصعوبة فما الذي يسمعه
شخص لا يضع أداة الحماية على أذنيه ؟
الحل :
a.
إن مستوى صوت النشيد 110 dB لذلك يلزم تخفيضا بمقدار 150 – 110 = 40 dB
b. إن الهمس الذي يكون بالكاد مسموعا له مستوى صوت 10 dB
، لذا فإن المستوى الفعلي سيكون 50 dB أو مماثل لمستوى متوسط صوت طلاب صف دراسي .
49. النشيد تنشد فرقة نشيد بصوت مستواه
80 dB . ما مقدار الزيادة في ضغط
الصوت لفرقة أخرى تنشد بالمستويات التالية ؟
a.
100 dB
b. 120 dB
الحل :
a.
كل
زيادة مقدارها 20
dB تؤدي إلى زيادة في الضغط بمقدار 10 ، لذلك
ينتج ضغط أكبر بمقدار 10 مرات .
b. (10) (10) = 100 ، أي 100 مرة ضغط أكبر .
50 . يهتز ملف نابضي للعبة بتردد 4.0 Hz بحيث تظهر موجات موقوفة بطول موجي 0.50 m . ما سرعة انتشار الموجة ؟
الحل :
 | |
|
51. يجلس مشجع في مباراة كرة قدم على بعد 152 m من حارس المرمى في يوم دافئ درجة حرارته 30 C . احسب مقدار :
a.
سرعة الصوت في الهواء عند درجة حرارة 30 C
.
b.
الزمن الذي يحتاج اليه المشجع ليسمع صوت ضرب الكرة بعد مشاهدته لضرب
الحارس لها .
الحل :
a.
السرعة تزيد بمقدار 0.6 m/s لكل 1C
، وعليه فإنها تزيد من 20C إلى 30C
بمقدار 6
m/s . إذا سرعة الصوت في الهواء تساوي :
343 + 6 = 349
m/s
b.
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
52. وقف شخص على بعد d من جرف صخري ، كما يبين الشكل 8-21
. فإذا كانت درجة الحرارة 15 C ، وصفق الشخص بيديه فسمع
صدى الصوت بعد 2.0s فما بعد الجرف الصخري ؟
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
الحل :
عند درجة حرارة 15 C ، سرعة الصوت تساوي 3 m/s وهي أبطأ من سرعته عند 20 C حيث ان السرعة عندها تساوي 340 m/s .
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
53. التصوير الطبي تستخدم موجات فوق
صوتية بتردد 4.25 MHz للحصول على صور للجسم
البشري . فإذا كانت سرعة الصوت في الجسم مماثلة لسرعته في الماء المالح ، 1.50 km/s ، فما الطول الموجي لموجة ضغط ترددها 4.25 MHz في الجسم ؟
الحل :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
54. السونار تمسح سفينة قاع المحيط
بإرسال موجات سونار مباشرة من السطح إلى أسفل في ماء البحر ، كما يبين الشكل 8-22 . وتستقبل السفينة الانعكاس الأول عن الطين عند قاع البحر بعد زمن
مقداره 1.74 s من إرسال الموجات . ويصل
الانعكاس الثاني عن الصخور تحت الطين بعد 2.36 s . فإذا كانت درجة حرارة ماء البحر 25 C
، وسرعة الصوت في الطين 1875 m/s فاحسب ما يلي :
a.
عمق الماء .
b.
سمك طبقة الطين .
الحل :
a. سرعة الصوت في عمق الماء
تساوي 1533
m/s و الزمن اللازم لرحلة واحدة هو 0.87 s
، إذا :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
b. الزمن لرحلة في الطين ذهابا وإيابا هو :
2.36s – 1.74s = 0.62 s
الزمن لرحلة ذهابا هو 0.31 s ، إذا :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
55. تتحرك سيارة إطفاء بسرعة 35 m/s ، وتتحرك سيارة أمام سيارة الإطفاء في الاتجاه نفسه بسرعة 15 m/s . فإذا انطلقت صفارة إنذار سيارة الإطفاء بتردد 327 Hz فما التردد الذي يسمعه سائق السيارة ؟
الحل :
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
56. يتحرك قطار في اتجاه مراقب صوت ،
وعندما كانت سرعته 31 m/s انطلقت صفارته بتردد 305 Hz. ما التردد الذي يستقبله المراقب في كل حالة مما يلي :
a.
المراقب ثابت .
b.
المراقب يتحرك في اتجاه القطار بسرعة 21.0 m/s .
الحل :
a.
 | |
|
b.
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
57. إذا تحرك القطار في المسألة
السابقة مبتعدا عن المراقب فما التردد الذي يستقبله الكاشف في كل حالة مما يلي :
a.
المراقب ثابت .
b.
المراقب يتحرك مبتعدا عن القطار بسرعة 21.0 m/s .
الحل :
a.
 | |
|
b.
 | |
|
8-2 الرنين في الأعمدة الهوائية والأوتار
58. أنبوب في وضع رأسي مملوء بالماء
وله صنبور عند قاعدته ، وتهتز شوكة رنانة فوق طرفه العلوي . فإذا سمع رنين عند
تخفيض مستوى الماء في الأنبوب بمقدار 17 cm ، وسمع رنين مرة أخرى عند
تخفيض مستوى الماء عن فوهة الأنبوب بمقدار 49 cm
فما تردد الشوكة الرنانة ؟
الحل :
 | |
|
59. السمع البشري القناة السمعية التي
تؤدي إلى طبلة الأذن عبارة عن أنبوب مغلق طوله 3.0 cm أوجد القيمة التقريبية لأقل تردد رنين . أهمل تصحيح النهاية .
الحل :
 | |
|
60. إذا أمسكت قضيب ألمنيوم طوله 1.2 m من منتصفه وضربت أحد طرفيه بمطرقة فسيهتز كأنه أنبوب مفتوح ، و
يكون هناك بطن ضغط عند مركز القضيب ، بسبب توافق بطون الضغط عند عقد الحركة
الجزيئية . فإذا كانت سرعة الصوت في الألمنيوم 5150 m/s فما أقل تردد اهتزاز للقضيب ؟
الحل :
 | |
|
61. شوكة رنانة ترددها 445 Hz. وعندما ضربت شوكة ثانية نتجت ضربات بتردد 3Hz
. ما الترددان الممكنان للشوكة الثانية ؟
الحل :
 | |
|
62. إذا أنتج أنبوب مفتوح نغمة ترددها 370 Hz فما ترددات الإيقاعات الثاني ، والثالث ، والرابع المصاحبة لهذا
التردد ؟
الحل :
 | |
|
63. إذا أنتج أنبوب مغلق نغمة ترددها 370 Hz فما تردد أقل ثلاثة إيقاعات ينتجها هذا الأنبوب ؟
الحل :
 | |
|
64. ضبط وتر طوله 65.0 cm لينتج أقل تردد ، ومقداره 196 Hz . احسب مقدار :
a.
سرعة الموجة في الوتر .
b.
ترددا الرنين التاليان لهذا الوتر .
الحل :
a.
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
b.
 | |
|
65. يمثل الشكل 8-23 أنبوبا بلاستيكيا مموجا مرنا طوله 0.85 m . وعندما يتأرجح ينتج نغمة ترددها يماثل أقل تردد ينتجه أنبوب مفتوح له الطول نفسه . ما تردد النغمة ؟
 | |
|
الحل :
 | |
|
66. إذا تأرجح الأنبوب في المسألة
السابقة بسرعة أكبر منتجا نغمة حدتها أعلى فما التردد الجديد ؟
الحل :
 | |
|
67. إذا كانت سعة موجة ضغط خلال محادثة عادية 0.020 Pa
a.
فما القوة المؤثرة في طبلة أذن مساحتها 0.52 cm2 ؟
b.
إذا انتقلت القوة نفسها التي في الفرع a
كاملة إلى العظام الثلاثة التي في الأذن الوسطى فما مقدار القوة التي تؤثر بها هذه
العظام في الفتحة البيضية ، أي الغشاء المرتبط مع العظمة الثالثة ؟ علما بأن
الفائدة الميكانيكية لهذه العظام 1.5 .
c.
ما مقدار الضغط الإضافي الذي انتقل إلى السائل الموجود في القوقعة
نتيجة تأثير هذه القوة ، إذا كانت مساحة الفتحة البيضية 0.026 cm2 ؟
الحل :
a.
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
b.
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
c.
 | |
|
مراجعة عامة
68. أنبوب مفتوح طوله 1.65 m . ما نغمة التردد الأساسي التي ينتجها في الهيليوم عند دؤجة حرارة
0 C ؟
الحل :
طول الأنبوب المفتوح يساوي نصف الطول الموجي .
وعليه فإن الطول الموجي يساوي 1.65 X 2 = 3.30 m .
سرعة الصوت في الهيليوم تساوي 972 m/s
 | |
|
69. يطير طائر نحو رائد فضاء على كوكب مكتشف حديثا بسرعة 19.5 m/s ، ويغرد بحدة مقدارها 954Hz . فإذا سمع الرائد النغمة بتردد 985 Hz فما سرعة الصوت في الغلاف الجوي لهذا الكوكب ؟
الحل :
 | |
|
70. إذا ألقيت حجرا في بئر عمقها 122.5 m كما في الشكل 8-24 فبعد كم ثانية تسمع صوت
ارتطام الحجر بقاع البئر ؟
 | |
|
الحل :
 | |
|
71. تستخدم سفينة موجات السونار بتردد 22.5 kHz . فإذا كانت سرعة الصوت في ماء البحر 1533 m/s فما مقدار التردد الذي يصل السفينة بعد انعكاسه عن حوت يتحرك
بسرعة 4.15 m/s مبتعدا عن السفينة ؟ افترض
أن السفينة ساكنة .
الحل :
 | |
|
72. يتحرك قطار نحو نفق بسرعة 37.5 m/s ، ويصدر صوتا بتردد 327 Hz ، فيرتد الصوت من فتحة النفق . ما تردد الصوت المنعكس الذي يسمع في القطار ، علما بأن سرعة الصوت في الهواء كانت 343 m/s ؟
تلميح : حل المسألة في جزأين ، افترض
في الجزء الأول أن النفق مراقب ثابت ، واحسب التردد . ثم افترض في الجزء الثاني أن
النفق مصدر ثابت ، واحسب التردد المقيس في القطار .
الحل :
 | |
|
التفكير الناقد
73. إنشاء الرسوم البيانية واستخدامها
يبين الجدول 8-2 الأطوال الموجية لموجات
صوتية ناتجة عن مجموعة من الشوكات الرنانة عند ترددات معينة .
a.
مثل بيانيا العلاقة بين الطول الموجي والتردد (التغير المضبوط) . ما
نوع العلاقة التي يبينها الرسم البياني ؟
b.
مثل بيانيا العلاقة بين الطول الموجي ومقلوب التردد (1/f) . م نوع العلاقة التي يبينها الرسم البياني ؟ حدد سرعة الصوت من
الرسم البياني .
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
الحل :
a.
 | |
|
b.
 |
| فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت) |
74. إعداد الرسوم البيانية افترض أن
تردد بوق سيارة يساوي 300 Hz عندما كانت السيارة ثابتة
، فكيف يكون الرسم البياني للعلاقة بين التردد والزمن عندما تقترب السيارة منك ثم
تتحرك مبتعدة عنك ؟ صمم مخططا تقريبيا للمسألة .
الحل :
يجب أن يوضح الرسم البياني ترددا ثابتا نوعا ما
أعلى من 300
Hz عندما تقترب السيارة ، ويوضح ترددا ثابتا
نوع ما أقل من 300
Hz عندما تبتعد .
75. حلل واستنتج صف كيف تستخدم ساعة
وقف لتقدر سرعة الصوت إذا كنت على بعد 200 m من حفرة ملعب جولف ، وكان
مجموعة من اللاعبين يضربون كراتهم . هل يكون تقديرك لسرعة الصوت كبيرا جدا أم
صغيرا جدا ؟
الحل :
تبدأ تشغيل الساعة لقياس الزمن لحظة رؤيتك اللاعب
يضرب الكرة ، وتوقفها لحظة سماعك صوت الضربة . ويمكن حساب السرعة من خلال قسمة
المسافة 200
m على الزمن المقيس . سيكون الزمن المقيس
كبيرا ، وذلك لأنك تستطيع تحديد لحظة وصول الصوت بدقة ، ومن ثم تكون السرعة
المحسوبة قليلة جدا .
76. تطبيق المفاهيم وجد أن تردد موجة
ضوء قادمة من نقطة على الحافة اليسرى للشمس أكبر قليلا من تردد الضوء القادم من
الجهة اليمنى . علام يدل هذا بالنسبة لحركة الشمس اعتماا على هذا القياس ؟
الحل :
يجب أن تدور الشمس حول محورها بنفس نمط دوران
الأرض . يشير انزياح دوبلر إلى أن الجانب الأيسر من الشمس يقترب نحونا ، في حين
يبتعد الجانب الأيمن عنا .
الكتابة في الفيزياء
77. ابحث في استخدام تأثير دوبلر في
دراسة الفلك . ما دوره في نظرية الانفجار الكبير ؟ وكيف يستخدم في الكشف عن
الكواكب حول النجوم ، ودراسة حركة المجرات ؟
الحل :
كما درسنا سابقا فإن تأثير دوبلر ينص على تغير
ظاهري في التردد (الاهتزاز) وطول الموجات الصادرة عن جسم متحرك بالنسبة لمراقب ،
وكان أول من قام بدراسته الفيزيائي النمساوي يوهان دوبلر ، فسمي باسمه .
ينطبق تأثير دوبلر على الضوء ، فمثلا ضوء النجوم
، إذا كان هناك نجمة تتحرك باتجاهنا ، فإن موجات الضوء التي تبثها ستكون أقصر
قليلا بسبب قربها لنا ، أما إذا كانت هذه النجمة تبتعد عنا ، فتبدو موجات الضوء
أطول .
فأطوال موجية أقصر للضوء تعني أن الضوء منزاح نحو
الأزرق ، والأطوال الموجية الأطوال تعني أن الضوء منزاح نحو الأحمر ، هذا التأثير
ليس كبيرا لمعظم النجوم .
عند النظر إلى كل الألوان المختلفة الآتية من نجم
ما ستلاحظ أنماط هنا على الأرض ، فيمكننا معرفة اللون الذي يجب أن يكون عليه كل
نمط ، فإذا كانت هذه الأنماط منزاحة نحو الأزرق في ضوء النجوم ، نعرف أن النجم
يتحرك نحونا ، أما إذا كان النمط منزاح نحو الأحمر ، فالنجم يتحرك مبتعدا عنا .
إن أول من لاحظ هذا التأثير فلكيا هو الفلكي
الأمريكي إدوين هابل عام 1929 م ، فاكتشف أن المجرات وبعض النجوم تتحرك
مبتعدة عنا . وقد صاغ عليه قانونه (قانون هابل) الذي ينص على أن السرعة التي تبتعد
بها مجرة من المجرات عنا تتناسب تناسبا طرديا مع المسافة بينها وبين الأرض .
و طريقة الإنزياح هذه يستعملها الفلكيون كثيرا
لحساب سرعات النجوم والمجرات في الكون ، ويمكن استخدامها أيضا لاكتشاف النجوم
المختبئة ، وقد مكنت العلماء من معرفة سرعة ابتعاد المجرات عن الأرض من خلال قياس
مقدار الانزياح الأحمر الذي نجده عند قياس أطياف تلك المجرات ، والتي أثبتت أن
الكون يتمدد ما أدى إلى إثبات حدوث نظرية الانفجار العظيم قبل 13.7
مليار سنة ونشأة الكون!
مراجعة تراكمية :
78. ما سرعة الموجات المتولدة في وتر
طوله 60.0 cm ، إذا نقر في منطقة الوسط
فأنتج نغمة ترددها 440 Hz ؟
الحل :
 | |
|
مرحبا هل يوجد احد متوفر حاليا
ردحذف