صف كّلاً من الموجات الطولية ، والموجات المستعرضة ، مبيناً الفرق بين النوعين .

كلا النوعين من الموجات ينتج عن الاهتزاز . تنتقل الموجات الطولية بتحريك دقائق المادة إلى الأمام والخلف في اتجاه انتشارها .

تنتقل الموجات المستعرضة عن طريق حركة دقائق المادة في اتجااه يتعامد مع اتجاه انتشارها .

حل مراجعة الفصل الثاني عشر

1- أي الأجسام سبب انعكاس الضوء، وأيهما سبب انكساره وأيهما نفذ الضوء من خلاله؟

سبب انعكاس الضوء هي المرآة وسبب انكسار الضوء هو الكأس المملوء بالماء والمنشور وسبب نفاذ الضوء هو حافظة الأقراص المدمجة الشفافة.

2- أي الأجسام جعلت الضوء ينكسر ويتحلل إلى ألوان مختلفة؟

المنشور.

1- قارن بين سلوك موجات الضوء عندما تسقط على المرآة وعندما تسقط على حافظة الأقراص المدمجة الشفافة.

عندما سقطت موجات الضوء على المرآة فإنها انعكست ولكن عندما سقطت على حافظة الأقراص المدمجة الشفافة نفذ منها الضوء دون أي انحراف.

2- وضح لماذا غير الشعاع خلال حافظة الأقراص المدمجة الشفافة اتجاهه، أو لماذا لم يغير اتجاهه؟

لم يتغير اتجاه الشعاع فهو نفذ منها لأنها مادة شفافة تسمح بنفاذ الأشعة الضوئية دون أي انحراف.

3- وضح كيف تغير شعاع الضوء بعد مروره خلال المنشور؟

عندما مر شعاع الضوء خلال المنشور انكسر وتحلل الشعاع الضوئي إلى 7 ألوان وهي ألوان الطيف.

انقل المخطط الآتي إلى دفتر العلوم ثم أكمله.

املأ الفراغ بالمفردات المناسبة:

1. يسمى انحناء الموجة عند نفاذها من مادة إلى أخرى الانكسار.
2. يعود انحناء الموجات حول حواف الأجسام إلى ظاهرة حيود الموجات.
3. يسمى المجموع الكلي لترددات الموجات الكهرومغناطيسية وأطوالها الموجية الطيف الكهرومغناطيسي.
4. تسمى كمية الطاقة التي تحملها الموجة والتي تعبر مساحة محدّدة في الثانية الواحدة الشدة.
5. في الموجات المستعرضة تتحرك دقائق المادة بشكل يتعامد مع اتجاه انتشار الموجة.
6. تردد الموجة هو عدد الأطوال الموجية التي تعبر نقطة ما في الثانية الواحدة.
7. في الموجات الطولية تتحرك دقائق المادة في اتجاه انتشار الموجة إلى الأمام وإلى الخلف.

اختر رمز الإجابة الصحيحة

8- إذا كانت المسافة بين القمة والقاع لموجة هي 0.6 متر، فما سعة الموجة؟

أ- 0.3 م.

ب- 1.2 م.

ج- 0.6 م.

د- 2.4 م.

9- الوحدة التي تستخدم لقياس التردد هي:

أ- ديسبل.

ب- هرتز.

ج- متر.

د- متر/ثانية.

10- أي مما يأتي ينتقل فيه الصوت أسرع؟

أ- الفراغ.

ب- الماء.

ج- الفولاذ.

د- الهواء.

11- تعتمد زيادة حدة الصون على زيادة إحدى الخواص التالية، وهي:

أ- الشدة.

ب- التردد.

ج- الطول الموجي.

د- علو الصوت.

12- تستخدم أحياناً مواد لينة في قاعات الاحتفالات لمنع حدوث واحدة من الظواهر التالية، وهي:

أ- الانكسار.

ب- الحيود.

ج- التضاغط.

د- الصدى.

13- أي مما يأتي ليس موجات مستعرضة؟

أ- موجات الراديو.

ب- الموجات تحت الحمراء.

ج- موجات الصوت.

د- الضوء المرئي.

14- أي خواص الموجات التالية تحدد مقدار الطاقة التي تحملها الموجة؟

أ- السعة.

ب- التردد.

ج- الطول الموجي.

د- سرعة الموجة.

15- أي الفقرات التالية تعطي أفضل وصف لسبب انكسار الموجات عند نفاذها من مادة إلى أخرى؟

أ- زيادة الطول الموجي.

ب- زيادة في سعة الموجة.

ج- تغير في سرعة الموجة.

د- نقصان التردد.

16- ما الذي يولد الموجات؟

أ- الصوت.

ب- الحرارة.

ج- نقل الطاقة.

د- الاهتزازات.

17- أي مما يأتي له أطوال موجية أكبر من الأطوال الموجية للضوء المرئي؟

أ- الأشعة السينية.

ب- أمواج الراديو.

ج- أشعة جاما.

د- الأمواج فوق البنفسجية.

18- توقع موجات الراديو التي ترسلها محطات الإذاعة تصل إلى جهاز المذياع وإلى أذنك. هل من الممكن لأذن الإنسان أن تسمع موجات الراديو؟ ما الدليل على إجابتك؟

لا تستطيع أذن الإنسان سماع موجات الراديو وعند سماع صوت المذياع فإنه يتم تحويل موجات الراديو إلى موجات صوتية داخل المذياع.

19- حل المعادلة: أرسلت سفينة فضاء غير مأهولة على المريخ موجات راديو إلى الأرض. فإذا كانت المسافة بين الأرض والمريخ في أبعد موقع له عن الأرض هي 401300000 كم، فكم دقيقة تحتاج هذه الإشارة حتى تصل إلى الأرض؟

• السرعة = المسافة ÷ الزمن.
• الزمن (بالثواني) = المسافة ÷ السرعة = 401300000 ÷ 300000 = 133706 ثانية.
• الزمن = 1337.6 ÷ 60 = 22.3 دقيقة.

20- ميز السبب والنتيجة عندما يضرب شخص غشاء مرن يصدر صوت له حدّة معينة. وعند شد غشاء مرن وضربه مرة أخرى ينتج صوت له طول موجي قصير، كيف تكون حدة هذا الصوت؟ ولماذا؟

تزداد حدة الصوت لزيادة تردده.

21- فسر رسوماً علمية من طرائق نقل الإشارات بموجات الراديو إلى مذياع تغيير السعة، وهذا ما يعرف بتعديل السعة (AM). وهناك طريقة أخرى هي تغيير التردد، وتسمى تعديل التردد (FM). أيّ الموجتين التاليتين يوضح تعديل السعة (AM)، وأيهما يوضح تعديل التردد (FM)؟

الموجة العلوية تمثل موجة معدلة في السعة والمسافات بين البطون أو التردد لا يتغير بينما الموجة في الشكل السفلي تمثل تعديل في التردد حيث تتغير المسافة بين البطون ولا تتغير السعة.

22- استنتج كيف يعتمد مقدار انحراف موجات الضوء على ترددها عند نفاذ الضوء عبر منشور؟ وكيف يعتمد مقدار الانحراف على الطول الموجي لموجات الضوء؟

الضوء الأزرق أكثر انحرافاً والأحمر هو الأقل فالانحراف يقل بنقصان تردد الموجة ويزداد بنقصان الطول الموجي.

23- صف كيف تغير عدسة عينك شكلها عندما تنظر في البداية إلى الساعة في معصمك، ثم تنظر بعدها إلى جبل بعيد؟

تتحدب العدسة أكثر ليمكنها التركيز على الأجسام القريبة منها وتتسطح ليمكنها التركيز على الأجسام البعيدة أي أن تحدب عدسة العين ليس ثابتاً.

24- ملصق استقص كيف ينتج المذياع الصوت، واصنع ملصقاً تصف فيه المذياع وطريقة عمله.

يجب أن تبين اللوحة وصفاً للآلة وكيف يتم توليد ترددات صوت مختلفة.

25- نموذج: اصنع أداة صوتية من مواد شائعة، ثم اشرح لزملائك كيف أنها تعطي ترددات مختلفة؟

تشمل النماذج آلة الطبل أو أي آلة موسيقة تنتج أصواتاً.

26- مستوى الإزعاج: مطعم مزعج تصل شدة الصوت فيه إلى 80 ديسبل، وآلة قص العشب تصدر صوتاً شدته 110 ديسبل، كم مرة يساوي علو صوت الآلة علو الصوت في المطعم؟

الفرق في الشدة = 30 لذلك فإن علو صوت الآلة يساوي 8 مرات علو صوت المطعم.

27- طول موجات الصوت موجات صوتية ترددها 150 هرتز، تنتقل بسرعة 340 م/ث، ما طولها الموجي؟

ع = $\lambda$د.

$\lambda$ = ع / د = 340 / 150 = 2,27 متر.

28- الأمواج فوق الصوتية يستخدم الطبيب أحياناً موجات صوتية مرتفعة التردد لتشخيص بعض الحالات المرضية، فإذا استخدم موجات ترددها 5 ملايين هرتز، وانتقلت عبر أنسجة الجسم بسرعة 1500 م/ث فما الطول الموجي المستخدم؟

$\lambda$ = ع / د = 1500 / 5000000 = 0,0003 متر.

29- تردد أمواج الراديو ما تردد أمواج الراديو التي طولها الموجي 15 متراً، إذا كانت تنتقل بسرعة 300000000 م/ث.

د = ع / $\lambda$ = 300000000 / 15 = 200000000 م/ث.

استخدم الجدول أدناه للإجابة عن السؤالين 1 و2.

1- يبين الجدول السابق سرعة الصوت في مواد مختلفة. ما المسافة التي يقطعها الصوت في الهواء خلال 2,38 ث، إذا كانت درجة حرارة الهواء 20 ْس؟

أ- 144 م.

ب- 343 م.

ج- 684 م.

د- 816 م.

2- إذا انتقل الصوت مسافة 2146 م في مادة خلال 1.4 ث، فما هذه المادة؟

أ- هواء 20 ْس.

ج- ماء 25ْس.

ب- زجاج.

د- ماء البحر 25 ْس.

استخدم الصورة التالية في الإجابة عن السؤالين 3 و4.

3- درجة حرارة الماء في الكأسين الزجاجيتين الموضحتين في الصورة السابقة هما: 30 ْس، وصفر ْس. أي الجمل التالية صحيحة فيما يتعلق بالكأسين الزجاجيتين؟

أ- للماء البارد أعلى متوسط طاقة حركية.

ب- للماء الساخن أقل طاقة حرارية.

ج- سرعة جزيئات الماء البارد أكبر.

د- لجزيئات الماء الساخن طاقة حركية أكبر.

4- الفرق بين درجتي حرارة الماء في الكأسين الزجاجيتين 30 ْس. ما الفرق بين درجتي حرارتهما بوحدة الكلفن؟

أ- 30 ك.

ب- 86 ك.

ج- 243 ك.

د- 303 ك.

5- أي مما يلي يصف الثلاجة؟

أ- محرك حراري.

ب- مضخة حرارية.

ج- ناقل حرارة.

د- موصل.

6- تعمل آلة الاحتراق الداخلي على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة:

أ- كيميائية.

ب- ميكانيكية.

ج- إشعاعية.

د- كهربائية.

7- أي العبارات التالية لا تمثل خطوة ضمن مراحل عمل محرك الاحتراق الداخلي ذي الأشواط الأربعة؟

أ- الضغط.

ب- العادم.

ج- الخمول.

د- القدرة.

استخدم الجدول التالي للإجابة عن السؤال 8.

8- استخدمت عينة كتلتها 50 جم من كل فلز في الجدول أعلاه وشكلت على هيئة مكعب. إذا زود كل مكعب بطاقة حرارية مقدراها 100 جول، فأي فلز تتغير درجة حرارته أكبر ما يمكن؟

أ- الألمنيوم.

ب- النحاس.

ج- الرصاص.

د- النيكل.

9- إذا أضفت ثلجاً إلى كأس زجاجية فيها ماء له درجة حرارة الغرفة، فهل يسخن الماء الثلج أم يبرد الثلج الماء؟

سيعمل الماء على تسخين الجليد لأن الطاقة الحرارية تتدفق دوماً من المادة الأسخن إلى المادة الأبرد.

10- تنتج الرياح القوية التي تحدث خلال عاصفة رعدية عن الاختلاف في درجة الحرارة بين الكتل الهوائية المتجاورة. فهل تتوقع أن ترتفع الكتلة الهوائية الدافئة فوق الكتلة الهوائية الباردة، أم العكس؟

ستتوقع أن ترتفع الكتلة الهوائية الدافئة إلى أعلى فوق الباردة.

11- لماذا يستخدم محرك الديزل وقوداً مختلفاً عن الذي يستخدمه محرك البنزين؟

لأن محرك الديزل لا يحتوي على شمعة الاحتراق لذا يجب أن يضغط مزيج الوقود بدرجة كافية من أجل أن يشتعل في حجرة الاحتراق.

12- إذا زادت شدة الصوت بمقدار 20 ديسبل، فكم مرة تتضاعف الطاقة التي تحملها موجات ذلك الصوت؟

تتضاعف الطاقة 100 مرة.

13- لماذا تكون جدران القاعات والمسارح مبطنة من الداخل بمواد لينة خاصة؟

للتقليل من صدى الصوت.

14- إذا علمت أن سرعة الصوت في الهواء 343 م/ث، وتردد موجاته 37.5 هرتز، فما مقدار الطول الموجي لموجات الصوت؟

الصوت الموجي = السرعة / التردد.

$\lambda$ = ع / د = 343 / 37.5 = 9.1 متراً.

15- إذا علمت أن سرعة جميع الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ هي 300000000 م/ث، فما مقدار موجات الراديو التي طولها الموجي 10م؟

التردد = السرعة / الطول الموجي.

د = ع / $\lambda$ = 300000000 / 10 = 30000000 هرتز.

16- صف عملية الإبصار، منذ دخول الضوء إلى عينيك حتى خروج الإشارة العصبية إلى الدماغ.

تجمع عدسة العين الضوء على الشبكية فيسقط الضوء على الخلايا العصوية والمخروطية التي ترسل بدورها المعلومات للدماغ مما يمكنه من رؤية المشهد.

17- صف كلاً من الموجات الطولية، والموجات المستعرضة، مبيناً الفرق بين النوعين.

• كلا النوعين من الموجات ينتج عن الاهتزاز.
• تنتقل الموجات الطولية بتحريك دقائق المادة إلى الأمام والخلف في اتجاه انتشارها.
• تنتقل الموجات المستعرضة عن طريق حركة دقائق المادة في اتجاه يتعامد مع اتجاه انتشارها.

18- وضح لماذا تكون سرعة انتقال الصوت في بعض المواد أكبر من بعضها الآخر؟ وكيف تؤثر درجة حرارة المادة في تغير سرعة الصوت فيها؟

ينتقل الصوت في المواد أسرع كلما احتوت المادة على ذرات متقاربة أكثر وتزداد سرعة الصوت في المواد مع ارتفاع درجة الحرارة.

استخدم الصورة التالية للإجابة عن السؤالين 19، 20.

19- يستخدم الشخص في الصورة الجرس لإحداث صوت. صف كيف ينتج الصوت عن حركة الجرس؟

ينتج عن ضرب اليدين ببعضهما سلسلة من الموجات المتضاعفة والمتخلخلة والتي تنتقل عبر الهواء.

20- ما الذي يحدد شدة الصوت الصادر عن حركة الجرس؟ كيف يؤثر ذلك إذا كان الصوت مرتفعاً، وإذا كان منخفضاً؟

ستكون شدة الصوت أعلى إذا صفق الشخص بيديه بقوة مما ينتج موجات صوتية ذات طاقة عالية تجعل شدة الصوت أعلى ويكون الصوت عالياً.

21- إذا كنت تقف بجانب شجرة كبيرة فإنه يمكنك سماع صوت شخص آخر يتحدث عند الجهة الأخرى من الشجرة. فسر لماذا تسمع صوت هذا الشخص ولكنك لا تستطيع رؤيته؟

ستسمع صوته لأن الموجات الصوتية تلتف حول الشجرة بسبب الانعكاس ولن تتمكن من رؤيته لأن موجات الضوء لا تنكسر والشجرة أكبر بكثير من الطول الموجي للضوء.

22- عرف الحمل الحراري ثم وضح الفرق بين الحمل الحراري الطبيعي، والحمل الحراري القسري وأعط مثالاً على كل منهما.

• الحمل الحراري إحدى طرائق نقل الطاقة الحرارية من خلال حركة جزيئات المادة من إحدى طرفي المادة إلى الآخر.
• الحمل الطبيعي عندما تدفع كتلة دافئة قليلة الكثافة من المائع إلى أعلى من قبل كتلة باردة أكبر كثافة لتحل محلها كنسيم البر والبحر.
• الحمل القسري فيحدث عندما تتحرك جزيئات المادة نتيجة مؤثر غير اختلاف الكثافة أو اختلاف درجات الحرارة مسبباً حركة الجزيئات ونقل الطاقة الحرارية كالمروحة داخل جهاز الحاسوب التي تسحب الهواء البارد ليلامس المكونات الداخلية الحارة ويدفع الهواء الحار إلى الخارج.

23- وضح السبب الذي يجعل بعض المواد موصلة جيدة للحرارة.

بعض المواد ومنها الفلزات لها إلكترونات ضعيفة الارتباط بالنواة وحرة الحركة وتتصادم هذه الالكترونيات مع بعضها وتؤدي هذه التصادمات إلى نقل الطاقة الحرارية من طرف إلى آخر في المادة.

استخدم الرسم التالي للإجابة عن السؤال 24.

24- يوضح الرسم أعلاه أجزاء الثلاجة وكيفية تدفق سائل التبريد خلالها. وضح كيف تنتقل الطاقة الحرارية إلى سائل التبريد داخل الثلاجة ثم تنتقل من سائل التبريد إلى الهواء خارج الثلاجة؟

يجبر سائل التبريد على الحركة خلال أنبوب نحو حجرة التجميد ثم يتم تبريد سائل التبريد بإمراره خلال صمام تمدد خاص ورغم انتقال الطاقة الحرارية من حجرة حفظ الطعام إلى حجرة التجميد إلا أن سائل التبريد يمتص هذه الطاقة ويحافظ على المجمد بارداً جداً.