الموجات والصوت

نصائح الإتقان

• • قانون هوك F = K·x (المقدار)؛ والإشارة السالبة في F = −K·x تدل على أن قوة النابض قوة إرجاع تعاكس الاستطالة.
• • طاقة النابض PE_sp = 12·K·x² تتناسب مع مربع الاستطالة، فربّع x أولًا.
• • زمن البندول T = 2πLg يعتمد على الطول والجاذبية فقط — لا الكتلة ولا السعة.
• • ميّز الموجات: الميكانيكية (صوت/ماء/حبل) تحتاج وسطًا، والكهرومغناطيسية (ضوء) لا تحتاجه؛ الطولية تهتز باتجاه الانتشار والمستعرضة عموديًّا عليه.
• • العلاقة الأساسية للموجة λ = vf و f = 1T؛ وفي صدى الصوت خذ نصف الزمن الكلي لمسافة الذهاب وحدها.

أخطاء شائعة

• إدخال كتلة البندول في حساب زمنه الدوري: T = 2πLg يعتمد على طول الخيط والجاذبية فقط؛ الكتلة لا تؤثر.
• نسيان تربيع الاستطالة في طاقة النابض: PE_sp = 12·K·x²؛ ربّع الاستطالة، بينما القوة F = K·x خطّية.
• استعمال الزمن الكلي مباشرةً في حساب سرعة الصوت من الصدى: زمن الذهاب = نصف الزمن الكلي، ثم v = dt بالمسافة إلى الحاجز وزمن الذهاب.
• الظن أن زيادة التردد تزيد سعة الموجة: السعة تحدّد طاقة الموجة ولا يؤثر فيها التردد ولا الطول الموجي؛ والطول الموجي يتناسب عكسيًّا مع التردد.