الموجات والقياس والانكسار
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| frequency/ˈfriːkwənsi/ | التردد |
| wavelength/ˈweɪvleŋθ/ | الطول الموجي |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- الموجة قد تنقل الطاقة عبر الماء بينما يرتد مؤشر طافي بشكل أساسي. نقل الطاقة ونقل المادة الحجمي أمران مختلفان.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- التردد هو الاهتزازات لكل وحدة زمن؛ طول الموجة هو المسافة بين نقاط متتالية في نفس الطور. سرعة الموجة تساوي التردد مضروبًا في طول الموجة. الاهتزازات المستعرضة عمودية على اتجاه الانتشار.
- الطول الموجي: المسافة بين نقاط متتالية في نفس الطور؛ التردد: عدد الاهتزازات لكل وحدة زمنية.
عندما يدخل موجة في وسط أبطأ، ماذا يبقى ثابتاً؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
التردد يُحدد بواسطة المصدر ولا يمكن أن يتغير عند الحدود - فالموجات الواردة يجب أن تساوي الموجات الخارجة. ما يتغير هو السرعة في الوسط الأبطأ، ويتكيف الطول الموجي لأن v = f × الطول الموجي.
طابق كل مصطلح تقني مع معناه الدقيق.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
استخدم التعريفات للتمييز بين الكميات والعمليات ذات الصلة.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- عند الحدود، تظل التردد ثابتاً بواسطة المصدر. تغير السرعة يؤدي إلى تغير الطول الموجي. ينتج الانكسار عن فروق السرعة؛ وتُقاس الزوايا من العمود على السطح.
- قِس عدة أطوال موجية وقسمها لتقليل عدم اليقين النسبي في القراءة. استخدم صندوق أشعة مع عمود مرسوم عند الحدود. أبعد الشعاع عن العيون وسجّل زوايا السقوط والانكسار بوضوح.
أي عادة من العادتين تجعل التحقيق أو النموذج في هذه الحالة أكثر قابلية للدفاع؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
توضيح الشروط والافتراضات يسمح للآخرين بتكرار العمل بدقة، وتسجيل الأدلة الداعمة يتيح لهم التحقق من الاستنتاج. إخفاء النتائج المتعارضة يزيل الأدلة التي قد تتحدى استنتاجًا خاطئًا، ولا يمكن لقياس واحد أن يثبت ادعاءً أوسع.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معلوم: التردد 5 هرتز والطول الموجي 0.40 متر. استخدم v = fλ. v = 5×0.40 = 2.0 متر لكل ثانية. إذا انخفضت السرعة إلى 1.5 متر لكل ثانية عند نفس التردد، فإن الطول الموجي = v/f = 1.5/5 = 0.30 متر.
التردد هو 8 هرتز والطول الموجي هو 0.25 متر. أوجد سرعة الموجة. استخدم نفس الترتيب: المقادير المعلومة → النموذج → العلاقة → التعويض → الوحدة والتفسير.
التردد هو 8 هرتز والطول الموجي هو 0.25 متر. أوجد سرعة الموجة.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
النتيجة هي 2 م/ث. معطيات: f = 8 هرتز؛ الطول الموجي = 0.25 م. استخدم v = f × الطول الموجي. v = 8 × 0.25 = 2 متر/ثانية. إذا دخلت هذه الموجة وسطًا أبطأ، ستبقى f عند 8 هرتز ويقل الطول الموجي.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- تردد الموجة لا يتغير ببساطة بسبب تغير الوسط. الموجة الطولية لها اهتزازات موازية لاتجاه الانتشار.
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
تردد الموجة يتغير دائمًا عند دخول موجة لوسط جديد. هذا الادعاء خاطئ: التردد ثابت بواسطة المصدر، لذا يبقى كما هو عبر الحدود. ما يتغير هو السرعة، وبالتالي الطول الموجي عبر v = f x wavelength.
الموجات والقياس والانكسار: عند الحدود، تظل التردد ثابتاً بواسطة المصدر. تغير السرعة يؤدي إلى تغير الطول الموجي. ينتج الانكسار عن فروق السرعة؛ وتُقاس الزوايا من العمود على السطح.
تردد الموجة يتغير دائماً عندما تدخل موجة وسطاً جديداً.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
التردد ثابت بسبب المصدر، لذا يبقى كما هو عبر الحدود. ما يتغير هو السرعة، وبالتالي الطول الموجي عبر العلاقة v = f × الطول الموجي.
المسافة بين نقاط متتالية في نفس الطور: اكتب المصطلح التقني.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الطول الموجي يعني المسافة بين نقاط متتالية في نفس الطور.