الثلاثاء، 30 مايو، 2017

مميزات الصوت

خصائص الموجات
ماذا نعرف؟         ماذا نريد أن نعرف؟           ماذا تعلمنا ؟


o          س : هل لاحظت ما يحدث على سطح الماء عندما ترمي حجرا في بركة ماء؟
 
o          تشاهد اضطرابا على شكل دوائر يكون مركزها موضع سقوط الحجر ، وينتشر الاضطراب إلى أن يصل إلى جوانب البركة.

o          س : هل لاحظت ما يحدث على سطح الماء عندما ترمي حجرا في بركة ماء؟
 

o          تشاهد اضطرابا على شكل دوائر يكون مركزها موضع سقوط الحجر ، وينتشر الاضطراب إلى أن يصل إلى جوانب البركة.
تعريف الموجة 
o          هي اضطراب ( حركة اهتزازية ) ينتقل في الوسط باتجاه معين و سرعة معينة.

o          هي اضطراب منتشر يقوم بنقل الطاقة في اتجاه انتشاره.

o          أو هي الاضطراب أو الحركة التي تحدث في الوسط عندما يتحرك كل جزء
من أجزائه حركة اهتزازية تسري بالتتابع من نقطة إلى أخرى
انواع الموجات:
الموجات الكهرومغناطيسية :
و هي التي لا تحتاج إلى وسط مادي لانتقالها مثل موجات الضوء و غيرها
و هي التي تحتاج إلى وسط مادي لانتقالها مثل الموجات الصوتية و موجات الماء و غيرها.
الموجات الميكانيكية :
أقسام الموجات الميانيكية :
اولا : الموجات المستعرضة :
و هي اضطراب تهتز فيه جزيئات الوسط باتجاه متعامد على خط انتشار هذا الاضطراب 
مثل : موجات الماء – الموجات في حبل.
لاحظ الشكل التالي :
ثانيا : الموجات الطولية :
وهي اضطراب تهتز فيه جزيئات الوسط باتجاه موازٍ لخط انتشار هذا الاضطراب
لاحظ الشكل التالي :
مثل : موجات الصوت ، والموجات التضاغطية لزنبرك
الموجات الكهرومغناطيسية :
وهي عبارة عن اضطراب لمجالين متعامدين أحدهما كهربي والآخر مغناطيسي.
مثل موجات الضوء وأشعة جاما والأشعة السينية.
ويمكن تمييز موجة عن أخري بواسطة ثلاث كميات فيزيائية هي:
الطول الموجي :
التردد f:
السعة:
سرعة انتشار الموجة v:
هو المسافة بين أي نقطتين متتاليتين تتحركان بنفس الكيفية ”لهما نفس الطور“. 
الطول الموجي :
ففي حالة الموجة الطولية يساوي المسافة بين مركزي تخلخلين متتاليين أو مركزي تضاغطين متتاليين.  
وفي حالة الموجة المستعرضة يساوي المسافة بين قمتين متتاليتن أو قاعين  متتاليين.
الطول الموجي  :
تضاغط
تضاغط
تضاغط
تخلخل
تخلخل
تخلخل
الموجات المستعرضة 
الموجات الطولية 
الطول الموجي
الطول الموجي
الطول الموجي
الطول الموجي
ماذا نعرف؟         ماذا نريد أن نعرف؟           ماذا تعلمنا ؟
خصائص
  الموجات 
1 - الطول الموجي :
المسافة بين نقطة على الموجة و أقرب نقطة أخرى إليها تتحرك بنفس سرعتها واتجاهها
تردد الموجة يساوي عدد الذبذبات في الثانية الواحدة
التردد f:
التردد f:
تضاغط
تضاغط
تضاغط
الموجات المستعرضة 
الموجات الطولية 
الطول الموجي
الطول الموجي
الطول الموجي
الطول الموجي
تخلخل
تخلخل
تخلخل
تضاغط
الطول الموجي
الطول الموجي
ماذا نعرف؟         ماذا نريد أن نعرف؟           ماذا تعلمنا ؟
خصائص
  الموجات 
1 - الطول الموجي :
المسافة بين نقطة على الموجة و أقرب نقطة أخرى إليها تتحرك بنفس سرعتها واتجاهها 
1 - التردد:
عدد الأطوال الموجية خلال ثانية واحدة
السعة:
هي القيمة المطلقة لأعلى مسافة إزاحة تحدثها الموجة، ويمكن تخيلها بأعلى ارتفاع تصله موجة تنتقل في حبل، أو أعلى فرق ضغط يحدثه صوت ما في الهواء (بإهمال تضائل شدة الصوت مع المسافة). أو هي المسافة بين نقطتين في مسار حركة الجسم تكون سرعته في إحداهما أقصاها وفي الأخرى منعدمة.
السعة:
الموجات المستعرضة 
الموجات الطولية 
سعة الموجة المستعرضة 
هي نصف المسافة العمودية بين القمة والقاع
تضاغط
تضاغط
أ
ب
سعة الموجة الطولية  
هي كثافة المادة في موقعي التضاغط والتخلخل
ماذا نعرف؟         ماذا نريد أن نعرف؟           ماذا تعلمنا ؟


خصائص الموجات 
1 - الطول الموجي :
المسافة بين نقطة على الموجة و أقرب نقطة أخرى إليها تتحرك بنفس سرعتها واتجاهها 
2 - التردد:
عدد الأطوال الموجية خلال ثانية واحدة 
3 - سعة الموجة المستعرضة 
هي نصف المسافة العمودية بين القمة والقاع
3 - سعة الموجة الطولية  
هي كثافة المادة في موقعي التضاغط والتخلخل
سرعة انتشار الموجة v:
سرعة انتشار أي موجة v تساوي حاصل ضرب كل من ترددها f في طولها الموجي أي أن:
v =  f
تعتمد سرعة موجات الصوت على الوسط الناقل لها، وتكون سرعتها في الغازات أقل ما يمكن، ثم تزداد في السوائل، وتكون أسرع ما يمكن في الأجسام الصلبة. كذلك تعتمد سرعة الصوت على درجة حرارة الوسط.
ماذا نعرف؟         ماذا نريد أن نعرف؟           ماذا تعلمنا ؟



خصائص
  الموجات 
1 - الطول الموجي :
المسافة بين نقطة على الموجة و أقرب نقطة أخرى إليها تتحرك بنفس سرعتها واتجاهها 
2 - التردد:
عدد الأطوال الموجية خلال ثانية واحدة 
3 - سعة الموجة المستعرضة 
هي نصف المسافة العمودية بين القمة والقاع
3 - سعة الموجة الطولية  
هي كثافة المادة في موقعي التضاغط والتخلخل 
4 – سرعة الموجة
وتعتمد على الوسط الناقل لها 
معادلة
سرعة الموجة 
سرعة الموجة = طولها الموجي × التردد
ع=            
× د
تطبيق الرياضيات 
ص 278
عدد المصطلحات الأتية باللغة الإنجليزية
سعة الأهتزازة
الموجة
الموجة المستعرضة
الموجة الطولية
القمة
القاع
الطول الموجى للموجة الستعرضة
الطول الموجى للموجة الطولية
الأمواج الكهرومغناطيسية
المسافة التى تقطعها الموجة فى ثانية واحدة
قانون سرعة أنتشار الموجة
الواجب 
8-9ص279
تعريف الموجة :
هي اضطراب ( حركة اهتزازية ) ينتقل في الوسط باتجاه معين و سرعة معينة.
تعريف الحركة الموجية :
هي انتقال الحركة الاهتزازية عبر جزيئات الوسط المادي المرن
الحركة الموجية الكهرومغناطيسية :
و هي التي لا تحتاج إلى وسط مادي لانتقالها مثل موجات الضوء و غيرها
الحركة الموجية الميكانيكية :
و هي التي تحتاج إلى وسط مادي لانتقالها مثل الموجات الصوتية و موجات الماء و غيرها.
أقسام الموجات الميانيكية :
اولا : الموجات المستعرضة : (ارسم الشكل التالي)
وهي اضطراب تهتز فيه جزيئات الوسط باتجاه متعامد على خط انتشار هذا الاضطراب
ثانيا : الموجات الطولية : (ارسم الشكل التالي)
وهي اضطراب تهتز فيه جزيئات الوسط باتجاه موازٍ لخط انتشار هذا الاضطراب
ملخص الدرس
العنوان الحركة على خط مستقيم
بسم الله الرحمن الرحيم
الصوت
الفصل الثامن
العنوان الحركة على خط مستقيم
الفهرس
(1-8) خصائص الصوت والكشف  عنه
(2-8) الرنين في الأعمدة  الهوائية والأوتار
العنوان الحركة على خط مستقيم
الدرسـ(1)
(1-8) خصائص الصوت والكشف  عنه
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
مقدمة
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت هو موجة ميكانيكية طولية يحتاج لوسط ناقل
مقدمة
و ينشأ الصوت من اهتزاز الاجسام
ومن خصائصه :
o          علوّه
o          نغمته
o          حدته
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
الموجات الصوتية
العنوان الحركة على خط مستقيم
حركة الجسم الذي ينتج الصوت ينتج عنه :
الموجات الصوتية
1.         الحركة للأمام :
تشكل منطقة ضغط أكبر من المتوسط
(2) الحركة للخلف :
تشكل منطقة ضغط أقل من المتوسط
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
وصف الصوت
العنوان الحركة على خط مستقيم
يسمى انتقال تغيرات الضغط خلال المادة موجة صوتية
وصف الصوت
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
تردد الصوت
العنوان الحركة على خط مستقيم
هو عدد التذبذبات في قيمة الضغط في الثانية الواحدة
تردد الصوت
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
الطول الموجي للصوت
العنوان الحركة على خط مستقيم
هو المسافة بين مركزي ضغط مرتفع متتاليتين . أو بين مركزي ضغط منخفض متتاليتين
الطول الموجي للصوت
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
الصوت ودرجة الحرارة
العنوان الحركة على خط مستقيم
سرعة الصوت في المواد الصلبة أكبر منها في السائلة وأكبر منها في الغازات
الصوت ودرجة الحرارة
ويمكن تداخل موجتين صوتيتين نشوء بقع ميتة
مثل ( الخفافيش – السونار )
العنوان الحركة على خط مستقيم
قانون
V = V0 + 0.6 T
والعلاقة بين الصوت ودرجة حرارة الجو :
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
الكشف عن موجات الضغط
العنوان الحركة على خط مستقيم
تحول كاشفات الصوت الطاقة الصوتية (حركة الجزيئات) إلى طاقة كهربائية
الكشف عن موجات الضغط
مثل :
1.         الميكروفون
2.         الاذن البشرية
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
الاذن البشرية
العنوان الحركة على خط مستقيم
تستقبل الأذن البشرية موجات الضغط وتحولها إلى نبضات كهربائية
الأذن البشرية
مجال سمع الإنسان بتردد (20 – 16000) Hz وعند الكبار يقل الحد الأعلى
1 atm من الضغط = 1.01x105 Pa
العنوان الحركة على خط مستقيم
يتحسس الانسان سعة موجة ضغط ( 2x10-5Pa – 20 Pa )
الإذن البشرية
التعرض للأصوات الصاخبة يسبب فقدان الأذن لحساسيتها
تعتمد حساسية الأذن على كل من حدة الصوت وسعته
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
إدراك الصوت
العنوان الحركة على خط مستقيم
1.         حدة الصوت :
يعتمد على تردد الاهتزاز
إدراك الصوت
(2) علو الصوت :
يعتمد على اتساع موجة الضغط
(3) مستوى الصوت :
يعتمد على مدى تحسس تغيرات الضغط ، ووحدة قياسه الديسبل (dB)
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
تأثير دوبلر
العنوان الحركة على خط مستقيم
هو انزياح أو تغير تردد الموجة الصوتية بسبب حركة الكاشف أو المصدر
تأثير دبلر
fd = fs (       )
v-vd
v-vs
fd=fs(1-   )
vd
v
vs
v
fd=fs(      )
1
1-    
مصدر متحرك-كاشف ثابت
مصدر ثابت-كاشف متحرك
العنوان الحركة على خط مستقيم
S----->d
D----->S
S--><--d
قاعدة
(تقل)fs ، (تزداد)fd
<--S    d
<--D    S
<--S d-->
(تزداد)fs ، (تقل)fd
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
تطبيقات على تأثير دوبلر
العنوان الحركة على خط مستقيم
(1) كواشف الرادار :
لقياس سرعة كرات البيسبول والمركبات
تطبيقات
(2) ضوء المجرات :
لقياس سرعتها وبُعدها عن الارض
(3) قلب الجنين :
لقياس سرعة حركة جدار قلب الجنين بجهاز الموجات فوق الصوتية
(4) الخفافيش :
للكشف عن الحشرات الطائرة في الظلام وافتراسها
العنوان الحركة على خط مستقيم
الدرسـ(2)
(2-8) الرنين في الاعمدة الهوائية والأوتار
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
مصادر الصوت
العنوان الحركة على خط مستقيم
ينتج الصوت عن اهتزاز الاجسام
مصادر الصوت
إذ تؤدي اهتزازات الجسم إلى تحريك الجزيئات التي تتسبب في إحداث تذبذب في ضغط الهواء
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
الرنين في الأعمدة (الأنابيب) الهوائية
العنوان الحركة على خط مستقيم
عند وضع شوكة رنانة فوق أنبوب (عمود هوائي) يهتز الهواء داخل الأنبوب بالتردد نفسه
الرنين في الأعمدة الهوائية
أو برنين يتوافق مع اهتزاز الشوكة الرنانة
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
موجة الضغط الموقوفة (المستقرة)
العنوان الحركة على خط مستقيم
تداخل الموجات الصوتية الصادرة والمنعكسة داخل العمود الهوائي عند مراتب الرنين ينتج موجة موقوفة تحتوي على عقد و بطون
الموجات الموقوفة
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
أنواع الاعمدة الهوائية
العنوان الحركة على خط مستقيم
(1) أعمدة هوائية مغلقة :
أنواع الأعمدة الهوائية
مفتوحة من طرف ومغلقة من طرف آخر
العنوان الحركة على خط مستقيم
(1) أعمدة هوائية مفتوحة :
أنواع الأعمدة الهوائية
مفتوحة من الطرفين
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
انعكاس الموجات الموقوفة في الانابيب
العنوان الحركة على خط مستقيم
(1) المغلقة :
ينعكس الضغط المرتفع في صورة ضغطمرتفع
انعكاس الموجات الموقوفة
(2) المفتوحة :
ينعكس الضغط المرتفع في صورة ضغط منخفض
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
تمثيل الموجات الموقوفة
العنوان الحركة على خط مستقيم
أولاً – بإزاحة الهواء :
1.         العقدة (منطقة ضغط مرتفع أو منخفض)
2.         البطن (منطقة ضغط متوسط)

تمثيل الموجات الموقوفة
ثانياً – بضغط الهواء :
1.         العقدة (منطقة ضغط متوسط)
2.         البطن (منطقة ضغط مرتفع أو منخفض)
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
طول عمود الهواء الرنين
العنوان الحركة على خط مستقيم
في حالتي الانابيب المغلقة أو المفتوحة تساوي المسافة بين بطنين أو عقدتين متتاليتين وتساوي نصف طول موجي
الطول
طول عمود الهواء عند الرنين (L) :
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
ترددات الرنين في انبوب مغلق
العنوان الحركة على خط مستقيم
في حالة الرنين مع الشوكة الرنانة تكون الاعمدة بالاطوال :
الترددات
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
ترددات الرنين في انبوب مفتوح
العنوان الحركة على خط مستقيم
في حالة الرنين مع الشوكة الرنانة تكون الاعمدة بالاطوال :
الترددات
L =  ___  ,  ___  ,  ___ ,  ___
λ1
2
2λ2
2
3λ3
2
4λ4
2
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
تصحيح النهاية
العنوان الحركة على خط مستقيم
يكون طول الرنين عملياً أطول قليلاً عند فتحة الانبوب
تصحيح النهاية
حيث تكون العقدة فعلياً أبعد بمقدار (0.4) من قطر الانبوب عند الدرف
العنوان الحركة على خط مستقيم
في حالتي المغلق والمفتوح
قوانين
(L2-L1) =
λ
2
V=2f(L2-L1)
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
سماع الرنين
العنوان الحركة على خط مستقيم
يؤدي الرنين إلى زيادة علوّ ترددات مخصصة مثل :
سماع الرنين
(1) نفق طويل : (كأنبوب مفتوح)
(2) الصدفة : (كأنبوب مغلق)
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
الرنين في الأوتار
العنوان الحركة على خط مستقيم
يكون الوتر في آلة مشدودة من الطرفين ويكوّن عقد وبطون
الرنين في الأوتار
وتعتمد سرعة الموجة في الوتر على (الشدة – كتلة وحدة الأطوال)
وتكون أطوال الرنين :
L =  ___  ,  ___  ,  ___ ,  ___
λ1
2
2λ2
2
3λ3
2
4λ4
2
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
جودة الصوت
العنوان الحركة على خط مستقيم
(1) موجة جيبية بسيطة
(شوكة  رنانة)
جودة الصوت
(2) موجة معقدة
(صوت الانسان)
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
طيف الصوت
العنوان الحركة على خط مستقيم
مغلق :
1.         التردد الأساسي (f1=V/4L)
2.         الإيقاعات (3f1,5f1,7f1)

طيف الصوت
مفتوح :
1.         التردد الأساسي (f1=V/2L)
2.         الإيقاعات (2f1,3f1,4f1)
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
التناغم والنشاز
العنوان الحركة على خط مستقيم
التناغم : مجموعة من الترددات تنتج صوت ممتع ولطيف (ترددات غير كسرية)
التناغم والنشاز
النشاز : مجموعة من الترددات تنتج صوت مزعج (ترددات كسرية)
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
الأوكتاف
العنوان الحركة على خط مستقيم
هو مقدار ارتباط التردد الأساسي بالإيقاعات
الأوكتاف
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
الضربات
العنوان الحركة على خط مستقيم
هو تداخل ترددان متقاربان لينتجا صوت مرتفع ومنخفض ، وعندما يكون الفرق أقل من (7 Hz) يسبب (صخب) :
الضربات
F(     ) = | fA – fB |
الضربات
العنوان الحركة على خط مستقيم
الصوت
إعادة إنتاج الصوت والضجيج
العنوان الحركة على خط مستقيم
يجب أن يلائم النظام (الجهاز) جميع الترددات بالتساوي :
إعادة انتاج الصوت
(1) الستريو (20 ---> 20000)Hz
(2) الهاتف (300 ---> 3000)Hz
العنوان الحركة على خط مستقيم
نص1
عنوان الشريحة
نص1
نص1
العنوان الحركة على خط مستقيم
ماذا يعني الصوت في حياتنا ؟
هل هو مادة أم طاقة ؟
اذا كان مادة ما خواصه ؟
واذا كان طاقة ما نوع موجته وما صفاتها وما أنوعها ؟                                                                              
الفصل الثامن 
الصـــــــوت
ما هو الصوت ؟  وكيف نستدل على ذلك عملياً؟                                             الصوت هو ظاهرة طبيعية تنشأ عن اهتزاز الأجسام وندركه بــحاسةالسمع نستدل على ذلك بإجراء تجربة الشوكة الرنانة والمطرقة وإناء الماء           
قارن بين الموجات السمعية والموجات فوق السمعية ؟  
الفصــــــل الثــــامن
الصــــــــــــــوت 
السمعية
    تحت السمعية
فوق السمعية           
ترددها < 20 هيرتز
ترددها بين 20ــ 20000هيرتز
ترددها > 20000هيرتز
لا تسمعها أذن الإنسان العادي
تسمعها أذن الإنسان العــــادي
لا تسمعها أذن الإنسان العادي
من أي نوع تكون موجات الصوت؟
اكتب  خطوات تجربة تؤكد ذلك؟
درجة الحرارة والضغط والكثافة 0
[ كلما زادت درجة الحرارة زادت سرعة الصوت]   
ولايجاد سرعة الصوت عند درجة د (درجة مئوية  ) 
ع د =  د +  273
ع0         273    
أو
تتأثر سرعة الصوت بالارتفاع عن سطح البحر ( ناقش ذلك )
1- أحسب سرعة الصوت في درجة 27مئوي؟  (2و 347م/ث)
2- شوكة رنانة ترددها 300هيرتزأصدرت موجة صوتية عند درجة 30 5 م
كم  يساوي الطول الموجي لذلك الصوت ؟  (ع0 = 331م/ ث) (16و1م)
سرعــــة  الصــــــوت 

سرعة الصوت تعني المسافة التي يقطعها في الثانية الواحدة  0
العوامل المؤثرة في سرعة الصوت 

ع د =  ع0 +  6و 0 د
هل هو مادة أم طاقة ؟ 
الصوت صورة من صور الطاقة
طبلة الأذن 
مـوجــــــات الصــــــــــوت
موجات الصوت تثير حاسة السمع لدى الإنسان
ما هي خصائص وميزات الصوت والموجات السمعية؟ 
1- شدة الصوت : وتعني مقدار الطاقة الصوتية التي تعبر وحدة المساحات عموديا بالثانية الواحدة
2- ارتفاع الصوت : خاصية تعتمد على الشدة وحساسية اذن السامع
3- درجة الصوت : هي حدة الصوت فالصوت الحاد تردده أكبر
    والغليظ تردده أقل  
4- انعكاس الصوت : هو ارتداده في نفس الوسط عندما يصطدم
     بسطح عاكس 0
وضح أدوات وخطوات نشاط عملي يوضح انعكاس موجات الصوت)
[ ماذا نقصد بالصدى وكيف يحدث]
خصائص موجات الصوت 


س2: علل : صوت المرأة أحد من صوت الرجل ؟  
س3: هل تؤثر الرياح ودرجة الحرارة في  انكسار الصوت  ؟
       وضح ذلك  ؟                                  
س1: ما وحدة قياس شدة الصوت؟ 
5- انكسار الصوت : هو انحرافه عن مساره الأصلي عندما يجتاز
سطحاً فاصلاً بين وسطين مختلفين في الكثافة
( وضح أثر كل من الرياح والحرارة في انكسار الصوت )   
تعقيم الأدوات
التشخيص
العلاج
س1: كيف تستخدم هذه الموجات في قياس الأعماق والكشف عن المعادن؟
س2:علل : الخفاش لا يرى ولكنه يبتعد في الوقت المناسب عن الحواجز!  
س 3 : يضع أخصائي الموجات فوق السمعية مادة هلامية بين جهاز الموجات والجزء المريض؟ 
س4 ما المقصود بالتكهيف ؟        
س5: وضح استخدام هذه الموجات في التشخيص والعلاج؟ 
استخدامات الموجات فوق السمعية 

1 - بعض الحيوانات تحدد بها فريستها وتنجو بها من الأعداء
3- الكشف عن المياه والبترول في الأرض
2- صيد الأسماك
5 - فحص المعادن والمسبوكات
6- تعقيم الأغذية والأدوية( االتكهيف )
7- استخدامات طبية
4- قياس أعماق البحار


ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق