المناهج

حل فيزياء 2 الفصل الثامن الصوت مقررات

فهرس المقاله

ما الطول الموجي لموجة صوتية ترددها 18 Hz تتحرك في هواء درجة حرارته 20 C  (يعد هذا التردد من أقل الترددات التي يمكن للأذن البشرية سماعها )

الحل :

إذا وقفت عند طرف واد وصرخت ، وسمعت الصدى بعد مرور 0.80 s ، فما عرض هذا الوادي

الحل :

تنتقل موجة صوتية ترددها 2280 Hz وطولها الموجي 0.655 m ، في وسط غير معروف  حدد نوع الوسط

الحل :

افترض أنك في سيارة تتحرك بسرعة25.0 m/sفي اتجاه صفارة إنذار  إذا كان تردد صوت الصفارة 365 Hz ، فما التردد الذي ستسمعه علما بأن سرعة الصوت في الهواء 343 m/s

الحل :

 

افترض أنك في سيارة تتحرك بسرعة24.6 m/s وتتحرك سيارة أخرى في اتجاهك بالسرعة نفسها  فإذا انطلق المنبه فيها بتردد 475 Hz فما التردد الذي ستسمعه  علما بأن سرعة الصوت في الهواء 343 m/s

الحل :

تتحرك غواصة في اتجاه غواصة أخرى بسرعة 9.20 m/s  وتصدر موجات فوق صوتية بتردد 3.50 MHz ما التردد الذي تلتقطه الغواصة الأخرى وهي ساكنة  علما بأن سرعة الصوت في الماء 1482 m/s

الحل :

يرسل مصدر صوت موجات بتردد262 Hz ما السرعة التي يجب أن يتحرك بها المصدر لتزيد حدة الصوت إلى 271 Hz  علما بأن سرعة الصوت في الهواء 343 m/s

الحل :

رسم بياني تتحرك طبلة الأذن إلى الخلف وإلى الأمام استجابة لتغيرات ضغط موجات الصوت  مثل بيانيا العلاقة بين إزاحة طبلة الأذن والزمن لدورتين لنغمة ترددها1.0 kHz  و لدورتين لنغمة ترددها 2.0 kHz

الحل :

تأثير الوسط اذكر خصيصتين من خصائص الصوت تتأثران بالوسط الذي تتحرك فيه موجة الصوت ، وخصيصتين من الخصائص التي لا تتأثر بالوسط

الحل :

الخصيصتان اللتان تتأثران : السرعة والطول الموجي  والخصيصتان اللتان لا تتأثران : الزمن الدوري والتردد .

 خصائص الصوت ما الخصيصة الفيزيائية التي يجب تغييرها لموجة صوت حتى تتغير حدة الصوت  وما الخصيصة التي يجب تغييرها حتى يتغير علو الصوت

الحل :

التردد ، السعة

مقياس الديسبل ما نسبة مستوى ضغط فرقة نشيد (110 dB)إلى مستوى ضغط صوت محادثة عادية (50 dB)

الحل :

يزداد مستوى ضغط الصوت بمقدار 10 مرات مقابل كل زيادة مقدارها 20 dB في مستوى الصوت . لذا فإن 60 dB تقابل زيادة بمقدار 1000 ضعف في مستوى ضغط الصوت

الكشف المبكر كان الناس في القرن التاسع عشر يضعون آذانهم على مسار سكة الحديد ليترقبوا وصول القطار . لماذا تعد هذه الطريقة نافعة

الحل :

إن سرعة الصوت في المواد الصلبة أكبر من سرعته في الغازات . لذلك تنتقل موجات الصوت بسرعة أكبر في القضبان الفولاذية مقارنة بسرعة انتقالها في الهواء .وتساعد القضبان على عدم انتشار طاقة الموجات الصوتية على مساحة أكبر ، لذا لا تتلاشى موجات الصوت خلال مسافات قصيرة

الخفافيش يرسل الخفاش نبضات صوت قصيرة بتردد عال ويستقبل الصدى . ما الطريقة التي يميز بها الخفاش بين

الصدى المرتد عن الحشرات الكبيرة والصدى المرتد عن الحشرات الصغيرة إذا كانت على البعد نفسه منه

الصدى المرتد عن حشرة طائرة مقتربة منه والصدى المرتد عن حشرة طائرة مبتعدة عنه

الحل :

سيختلفان في الشدة  حيث تعكس الحشرات الأكبر طاقة صوتية أكبر في اتجاه الخفاش

إن الحشرة التي تطير نحو الخفاش تعيد الصدى بتردد أكبر (انزياح دوبلر) ، أما الحشرة التي تطير مبتعدة عن الخفاش فتعيد الصدى بتردد أقل

التفكير الناقد هل يستطيع شرطي يقف على جانب الطريق استخدام الرادار لتحديد سرعة سيارة في اللحظة التي تمر فيها أمامه ؟ وضح ذلك

الحل :

لا , يجب أن تتحرك السيارة مقتربة أو مبتعدة عن المراقب لملاحظة تأثير دوبلر ، حيث لا تنتج الحركة المستعرضة أي أثر لتأثير دوبلر

 

إذا وضعت شوكة رنانة تهتز بتردد 440 Hz فوق أنبوب مغلق ، فأوجد الفواصل بين أوضاع الرنين عندما تكون درجة حرارة الهواء 20 C

الحل :

استخدمت شوكة رنانة تهتز بتردد440 Hzمع عمود رنين لتحديد سرعة الصوت في غاز الهيليوم  فإذا كانت الفواصل بين أوضاع الرنين 110 cm  فما سرعة الصوت في غاز الهليوم

الحل :

استخدم طالب عمود هواء عند درجة حرارة27 C، ووجد فواصل بين أوضاع الرنين بمقدار 20.2 cm ما تردد الشوكة الرنانة  استخدم سرعة الصوت في الهواء المحسوبة في المثال 2 عند درجة الحرارة 27 C

الحل :

مصادر الصوت ما الشيء المهتز الذي ينتج الأصوات في كل مما يلي

الصوت البشري

صوت المذياع

الحل :

الحبال الصوتية

غشاء رقيق (غشاء السماعة)

الرنين في الأنابيب المفتوحة ما النسبة بين طول الأنبوب المفتوح والطول الموجي للصوت لإنتاج الرنين الأول

الحل :

طول الأنبوب يساوي نصف الطول الموجي

الرنين في الأوتار يصدر وتر نغمة حادة ترددها370 Hz. ما ترددات الإيقاعات الثلاثة اللاحقة الناتجة بهذه النغمة

الحل :

فيزياء2 مقررات -حل اسئلة المراجعة لدرس الرنين في الأعمدة الهوائية والأوتار – الصوت

الضربات تنتج شركة رنانة ثلاث ضربات في كل ثانية ، مع شوكة رنانة أخرى ترددها392 Hz. ما تردد الشوكة الرنانة الأولى

الحل :

389 Hz  أو 395 Hz ، ولا يمكن تحديد أيهما التردد الصحيح بالاعتماد على معطيات السؤال

الرنين في الأنابيب المغلقة يبلغ طول أنبوب مغلق2.40 m

ما تردد النغمة التي يصدرها هذا الأنبوب

إذا صدر عن أنبوب ثان نغمة في الوقت نفسه ، فستسمع ضربة ترددها 1.40 Hz . ما مقدار الزيادة في طول الأنبوب الثاني

الحل :

فيزياء2 مقررات -حل اسئلة المراجعة لدرس الرنين في الأعمدة الهوائية والأوتار – الصوت

 

التفكير الناقد اضرب شوكة رنانة بمطرقة مطاطية واحملها بحيث تكون ذراعك ممدودة  ثم اضغط بمقبضها على طاولة  وباب  و خزانة  وأجسام أخرى ما الذي تسمعه ولماذا

الحل :

يتضخم صوت الشوكة الرنانة كثيرا عندما تضغط بمقبضها على الأجسام المختلفة ، لأن هذه الأجسام تولد رنينا . وتختلف الأصوات الناتجة من جسم إلى آخر ، لأن كلا منها يولد رنينا مع ترددات وإيقاعات مختلفة ، لذلك يكون لها طابع صوت مختلف

 

 أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات التالية : السعة ، الإدراك ، حدة الصوت ، السرعة

الحل :

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

ما الخصائص الفيزيائية لموجات الصوت

الحل :

يمكن وصف الموجات الصوتية بواسطة التردد ، والطول الموجي ، والسعة ، والسرعة .

عند قياس زمن الركض لمسافة100 mيبدأ 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

اذكر نوعين من أنواع إدراك الصوت والخصائص الفيزيائية المرتبطة معهما

الحل :

الحدة – التردد ، العلو – السعة

هل يحدث انزياح دوبلر لبعض أنواع الموجات فقط أم لجميع أنواع الموجات

الحل :

لجميع أنواع الموجات

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

ما الضروري لتوليد الصوت وانتقاله

الحل :

توافر جسم يهتز ووسط مادي

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 زيادة الطاقة الناجمة عنها مما يؤدي إلى انهياره . ولا يكون هناك تضخيم لتردد معين عندما يسيرون بخطوات غير منتظمة

 

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 .

تزداد سرعة بمقدار0.6 m/sلكل درجة سلسيوس عند ارتفاع درجة حرارة الهواء بمقدار درجة واحدة . ماذا يحدث لكل مما يلي بالنسبة لصوت ما عند ارتفاع درجة الحرارة

التردد

الطول الموجي

الحل :

لا يوجد تغير في التردد

يزداد الطول الموجي

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

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

فيزياء 2 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

يبلغ مستوى صوت40 dB. هل تغير ضغطه أكبر100 مرة من عتبة السمع ، أم 40 مرة

الحل :

للصوت 40 dB ضغط صوت أكبر 100 مرة

إذا ازدادت حدة الصوت فما التغير الذي لكل مما يلي

التردد

الطول الموجي

سرعة الموجة

سعة الموجة

الحل :

يزداد التردد

يقل الطول الموجي

تبقى سرعة الموجة نفسها

تبقى السعة نفسها

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)

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

 

إذا سمعت صوت إطلاق قذيفة من مدفع بعيد يعد5.0sمن رؤيتك للوميض فما بعد المدفع عنك

الحل :

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

إذا صحت في وادي وسمعت الصدى بعد3.0s، فما مقدار عرض الوادي

الحل :

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

إذا انتقلت موجة صوت ترددها4700 Hz في قضيب فولاذي ، وكانت المسافة بين التضاغطات المتتالية هي 1.1m ، فما سرعة الموجة

الحل : 

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

 

الخفافيش يرسل الخفاش موجات صوتية طولها الموجي3.5 mm. ما تردد الصوت في الهواء

الحل :

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

ينتقل صوت تردده261.6 Hzخلال 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)

التصوير الفوتوجرافي تحدد بعض الكميرات بعد الجسم عن طريق إرسال موجة صوت وقياس الزمن الذي يحتاج إليه الصدى للعودة إلى الكاميرا ، كما يبين الشكل8-20 ما الزمن الذي تحتاج إليه موجة الصوت حتى تعود إلى الكاميرا إذا كان بعد الجسم عنها يساوي 3.00 m

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)
إذا كان الطول الموجي لموجات صوت ترددها2.40×102Hz في ماء نقي هو 3.30 m فما سرعة الصوت في هذا الماء

الحل :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

ينتقل صوت تردد442 Hzخلال قضيب حديد . أوجد الطول الموجي لموجات الصوت في الحديد

الحل :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

 

 

الطائرة النفاثة يعمل موظف في المطار بالقرب من طائرة نفاثة على وشك الإقلاع ، فتأثر بصوت مستواه150 dB

إذا وضع الموظف أداة حماية للأذن تعمل على خفض مستوى الصوت إلى حد صوت النشيد الوطني المدرسي فما مقدار الانخفاض في المستوى

إذا سمع الموظف صوتا مثل الهمس لا يكاد يسمع إلا بصعوبة فما الذي يسمعه شخص لا يضع أداة الحماية على أذنيه

الحل :

إن مستوى صوت النشيد 110 dB لذلك يلزم تخفيضا بمقدار  150 – 110 = 40 dB

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

النشيد تنشد فرقة نشيد بصوت مستواه80 dB. ما مقدار الزيادة في ضغط الصوت لفرقة أخرى تنشد بالمستويات التالية

100 dB

120 dB

الحل :

كل زيادة مقدارها 20 dB تؤدي إلى زيادة في الضغط بمقدار 10 ، لذلك ينتج ضغط أكبر بمقدار 10 مرات

(10) (10) = 100   ، أي 100  مرة ضغط أكبر

يهتز ملف نابضي للعبة بتردد 4.0 Hz بحيث تظهر موجات موقوفة بطول موجي 0.50 m . ما سرعة انتشار الموجة

الحل :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

يجلس مشجع في مباراة كرة قدم على بعد152 m من حارس المرمى في يوم دافئ درجة حرارته 30 C . احسب مقدار

سرعة الصوت في الهواء عند درجة حرارة 30 C

الزمن الذي يحتاج اليه المشجع ليسمع صوت ضرب الكرة بعد مشاهدته لضرب الحارس لها

الحل :

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

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

 

وقف شخص على بعدdمن 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

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

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

 

التصوير الطبي تستخدم موجات فوق صوتية بتردد4.25 MHzللحصول 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 :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

السونار تمسح سفينة قاع المحيط بإرسال موجات سونار مباشرة من السطح إلى أسفل في ماء البحر ، كما يبين الشكل8-22. 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

عمق الماء

سمك طبقة الطين

الحل :

سرعة الصوت في عمق الماء تساوي 1533 m/s و الزمن اللازم لرحلة واحدة هو 0.87 s ، إذا :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

الزمن لرحلة في الطين ذهابا وإيابا هو :

2.36s – 1.74s = 0.62 s

الزمن لرحلة ذهابا هو 0.31 s ، إذا :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

تتحرك سيارة إطفاء بسرعة35 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 :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

يتحرك قطار في اتجاه مراقب صوت ، وعندما كانت سرعته31 m/sانطلقت صفارته بتردد 305 Hz. ما التردد الذي يستقبله المراقب في كل حالة مما يلي

المراقب ثابت

المراقب يتحرك في اتجاه القطار بسرعة 21.0 m/s

الحل :

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

إذا تحرك القطار في المسألة السابقة مبتعدا عن المراقب فما التردد الذي يستقبله الكاشف في كل حالة مما يلي

المراقب ثابت

المراقب يتحرك مبتعدا عن القطار بسرعة 21.0 m/s

الحل :

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

 

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 بمقدار17 cm، وسمع رنين مرة أخرى عند تخفيض مستوى الماء عن فوهة الأنبوب بمقدار 49 cm فما تردد الشوكة الرنانة

الحل :

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

السمع البشري القناة السمعية التي تؤدي إلى طبلة الأذن عبارة عن أنبوب مغلق طوله3.0 cmأوجد القيمة التقريبية لأقل تردد رنين  أهمل تصحيح النهاية

الحل :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

إذا أمسكت قضيب ألمنيوم طوله1.2 mمن 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 :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

 

شوكة رنانة ترددها445 Hz. وعندما ضربت شوكة ثانية نتجت ضربات بتردد3Hz . ما الترددان الممكنان للشوكة الثانية

الحل :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

إذا أنتج أنبوب مفتوح نغمة ترددها370 Hzفما ترددات الإيقاعات الثاني ، والثالث ، والرابع المصاحبة لهذا التردد

الحل :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

إذا أنتج أنبوب مغلق نغمة ترددها370 Hzفما تردد أقل ثلاثة إيقاعات ينتجها هذا الأنبوب

الحل :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)
ضبط وتر طوله65.0 cmلينتج أقل تردد ، ومقداره 196 Hz احسب مقدار

سرعة الموجة في الوتر

ترددا الرنين التاليان لهذا الوتر

الحل :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

 

يمثل الشكل8-23أنبوبا 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 :

فيزياء 2 مقررات - حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

إذا تأرجح الأنبوب في المسألة السابقة بسرعة أكبر منتجا نغمة حدتها أعلى فما التردد الجديد

الحل :

فيزياء 2 مقررات - حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

إذا كانت سعة موجة ضغط خلال محادثة عادية0.020 Pa

فما القوة المؤثرة في طبلة أذن مساحتها 0.52 cm2

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

ما مقدار الضغط الإضافي الذي انتقل إلى السائل الموجود في القوقعة نتيجة تأثير هذه القوة ، إذا كانت مساحة الفتحة البيضية 0.026 cm2

الحل :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

 

أنبوب مفتوح طوله1.65 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

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

يطير طائر نحو رائد فضاء على كوكب مكتشف حديثا بسرعة19.5 m/s، ويغرد بحدة مقدارها 954Hz . فإذا سمع الرائد النغمة بتردد 985 Hz فما سرعة الصوت في الغلاف الجوي لهذا الكوكب

الحل :

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

إذا ألقيت حجرا في بئر عمقها122.5 mكما في الشكل 8-24 فبعد كم ثانية تسمع صوت ارتطام الحجر بقاع البئر

الحل :

فيزياء 2 مقررات - حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

تستخدم سفينة موجات السونار بتردد22.5 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 :

فيزياء 2 مقررات - حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

يتحرك قطار نحو نفق بسرعة37.5 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 :

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

 

إنشاء الرسوم البيانية واستخدامها يبين الجدول8-2الأطوال الموجية لموجات صوتية ناتجة عن مجموعة من الشوكات الرنانة عند ترددات معينة

مثل بيانيا العلاقة بين الطول الموجي والتردد (التغير المضبوط) . ما نوع العلاقة التي يبينها الرسم البياني ؟

مثل بيانيا العلاقة بين الطول الموجي ومقلوب التردد (1/f) . م نوع العلاقة التي يبينها الرسم البياني ؟ حدد سرعة الصوت من الرسم البياني

الحل :

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

فيزياء 2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

 

إعداد الرسوم البيانية افترض أن تردد بوق سيارة يساوي300 Hzعندما 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

حلل واستنتج صف كيف تستخدم ساعة وقف لتقدر سرعة الصوت إذا كنت على بعد200 mمن 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

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

 

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

 

ما سرعة الموجات المتولدة في وتر طوله60.0 cm، إذا نقر في منطقة الوسط فأنتج نغمة ترددها 440 Hz

الحل :

فيزياء2 مقررات -حل أسئلة التقويم الفصل الثامن (الصوت)

 ينتقل الصوت من مصدره إلى الأذن بسبب

تغير ضغط الهواء

الاهتزازات في الاسلاك أو الأوتار

الموجات الكهرومغناطيسية

الموجات تحت الحمراء

الحل :

الاختيار الصحيح هو : A

 سمع خالد أثناء سباحته نغمة وصلت إلى أذنه بتردد 327 Hz عندما كان تحت الماء  فما الطول الموجي للصوت الذي يسمعه  (افترض سرعة الصوت في الماء 1493 m/s)

2.19 nm

4.88 x 10-5 m

2.19 x 10-1 m

4.57 m

 الحل :

الاختيار الصحيح هو : D

 

 يجذب منبه سيارة انتباه مراقب ثابت . فإذا كانت السيارة تقترب من المشاهد بسرعة 60.0 Km/h ، وتردد صوت المنبه 512 Hz  ، فما تردد الصوت الذي يسمعه المراقب ؟ ( افترض سرعة الصوت في الهواء تساوي 343 m/s )

488Hz

512 Hz

538 Hz

600 Hz

 الحل :

الاختيار الصحيح : C

 

تبتعد سيارة بسرعة 72 Km/h  عن صفارة ثابتة كما هو موضح في الشكل أدناه. فإذا انطلقت الصفارة بتردد 657 Hz فما تردد الصوت الذي يسمعه السائق ؟ (افترض أن سرعة الصوت في الهواء 343 m/s)

543 Hz

620 Hz

647 Hz

698 Hz

 الحل :

الاختيار الصحيح : B

 

 ينتقل صوت منبه سيارة في الهواء بسرعة 351 m/s  . فإذا كان تردد الصوت 298 HZ فما طوله الموجي

9.93 x 10-4 m

0.849 m

1.18 m

1.05 x 105 m

 الحل :

الاختيار الصحيح : C

 تسمع هند 20 ضربة في 5.0 s  لنغمتين . فإذا كان تردد إحدى النغمتين 262 Hz  فما الترددان المحتملان للنغمة الثانية

242 Hz أو 282 Hz

258 Hz أو 266 Hz

260 Hz أو 264 Hz

270 Hz أو 278 Hz

 الحل :

الاختيار الصحيح : B

 

 

 

 يبين الشكل أدناه طول عمود الهواء في حالة الرنين الأول لعمود هواء مغلق ، فإذا كان تردد الصوت 488 Hz فما سرعة الصوت

 الحل :

السابق
ما هي الكيمياء الخضراء والكيمياء البيئية
التالي
حل فيزياء 3 الفصل الأول أساسيات الضوء مقررات