الموجــــــــات الميكــــــــــانيكية المتـــــــــــــوالية -  les ondes mécaniques progressives

الموجــــــــات الميكــــــــــانيكية المتـــــــــــــوالية:les ondes mécaniques progressives

1-    الموجـــــــــــــــــــــة الميــــــــــــــــــــــــكانيكية:

1-1-    مفـــــــــــــــهوم التشويـــــــــــــــــــــــــــه:    

•    نوتر حبلا طويلا ونحدث عند طرفه حركة عمودية من الأعلى إلى الأسفل، فنلاحظ ظهور تشويه ينتقل طول الحبل.  

•    نكبس الآن لفات نابض طويل فنلاحظ ظهور تشويه ينتقل طول النابض.

خلاصة:

التشويه تغير محلي و مؤقت لخاصية أو عدة خصائص فيزيائية لوسط معين.

1-2-    تعريـــــــــــــف المــــــــــــوجة الميكانيكــــــــــــــية:

أ-أمثــــــــــــلة: انتشــــــــــــار موجــــــــــــــــــــــة ميكانيكيـــــــــــــــــــــــة:

يمكن لموجة ميكانيكية أن تنتشر عندما يكون الوسط ماديا ومرنا، و تنتشر في جميع الإتجاهات المتاحة و لا يؤدي انتشارها إلى انتقال المادة، بل إلى انتقال الطاقة.

 ب-تعـــــــــــــــــــــــــريف:

    الموجة الميكانيكية ظاهرة انتشار تشويه في وسط مادي مرن دون انتقال المادة المكونة لهذا الوسط.

    الموجة الميكانيكية المتوالية هي تتابع مستمر لموجة ميكانيكية ناتجة عن اضطراب مستمر ومصان للمنبع.

    انتشار موجة ميكانيكية يصاحبه انتقال للطاقة.

2-    أنـــــــــــــــــــــــــواع الموجـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــات:

2-1-    المـــــوجة المستعرضـــــــــــــــــــــة:

     تكون الموجة مستعرضة عندما يكون اتجاه تشويه الوسط متعامد مع اتجاه انتشار الإشارة.

2-2-    المـــــوجة الطوليــــــــــــــــــــــــــــــة:

تكون الموجة طولية عندما يكون اتجاه تشويه الوسط على استقامة واحدة مع اتجاه انتشار الإشارة.

3-    الخواص العامة  للموجـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــات الميكـــــــــــــــــــانيكية:

3-1-    اتجـــــــــــــــــــــــــــــــاه الإنتشــــــــــــار:

تنتشر الموجة انطلاقا من المنبع في جميع الإتجاهات المتاحة لها، و تصنف إلى ثلاثة أصناف حسب هندسة وسط الإنتشار:

    الموجة أحادية البعد: تنتشر وفق اتجاه واحد(موجة على طول حبل).

    الموجة ثنائية البعد: تنتشر الموجة وفق جميع اتجاهات المستوى(موجة على سطح الماء)

    الموجة ثلاثية البعد:  تنتشر وفق جميع اتجاهات الفضاء( الموجة الصوتية)

3-2-    تــــــــــــــراكــــــب موجتــــــــــــــين ميكانيــــــــكيــــــــــــتين:

عند التقاء موجتين ميكانيكيتين فإنهما تتراكبان، و بعد الإلتقاء يستمر انتشار كل منهما دون تأثير ناتج عن تراكبهما، بحيث تحتفظ كل موجة بنفس المظهر و نفس سرعة الإنتشار.

4-    سرعــــــــــــــــــــــة انتشـــــــــــــــــــــــار مـــــــــــــــــــــــوجــــــــــــــــــــــــة:

4-1-    تعــــــــــريـــــــــــــــــــــــــــــــــــف:

سرعة انتشار موجة، هي خارج قسمة المسافة d التي قطعتها الموجة على المدة الزمنية  اللازمة لقطع هاته المسافة أي:  

4-2-    العوامــــــــل المــــــــؤثرة على ســـــــــــرعة الإنتشــــــــــــــــار:

أ-  مثــــــــــــــــــــــــال:

نجعل موجة ميكانيكية تنتشر في حبل أول وذلك عند توترات مختلفة لهذا الأخير ثم نجعلها تنتشر في حبل ثاني ثم نقارن سرعة انتشار الموجة.

ب- مــــــــــــلاحــــــــــــــظة:

    كلما كان توتر الحبل أكبر، كلما ازدادت سرعة انتشار الموجة.

    كلما كانت الكتلة الطولية للحبل أكبر، كلما نقصت سرعة انتشار الموجة.

ج- خـــــــــــــــــــــــــــــلاصـــــــــــة:

تكون سرعة انتشار موجة في وسط مادي متجانس، مستقلة عن شكل التشويه و عن مدته، في حين تتعلق بطبيعة وسط الإنتشار، من حيث مرونته، وقصوره، ودرجة حرارته.

4-3-    التــــــــــــــأخــــــــــــــر الزمنــــــــــــــــــي:

    بالنسبة لموجة ميكانيكية كل نقطة من وسط الإنتشار تعيد نفس حركة المنبع S.

    تصل الموجة إلى النقطة A أولا عند التاريخ tA ثم بعد ذلك تصل إلى النقطة B عند التاريخ tB، يمثل الفرق بين التاريخين   التـــــأخر الزمني لحركة النقطة A بالنسبة لحركة النقطة B، و تتعلق هذه المدة بالمسافة AB بحيث تحقق العلاقة: