تبلیغات
دانشنامه علوم تجربی - موج ( فصل 3 -علوم دوم راهنمایی )
 
دانشنامه علوم تجربی
درخت تو گر بار دانش بگیرد به زیر آوری چرخ نیلوفری را
درباره وبلاگ


با عرض سلام
من محمود دره زرشكی دبیر علوم تجربی ناحیه 2 استان یزد هستم وبه شما خوش آمد می گویم . این وبلاگ جهت یادگیری آسان علوم دوره راهنمایی طراحی شده و شامل مطالب علمی و خلاصه درسها و نمونه سوالات مختلف می باشد. امیدوارم برای همه ی كاربران گرامی مفید واقع شود. منتظر انتقادات و پیشنهادات سازنده تان هستیم .

مدیر وبلاگ : محمود دره زرشكی
نظرسنجی
كیفیت مطالب و عملكرد این وبلاگ را چگونه ارزیابی می كنید ؟








آونگ درحال نوسان 
به حركت های رفت و برگشتی، مثل حركت آونگ، حركت نوسانی می گویند.
جسم در حال نوسان را نوسانگر می گویند.

دوره یا زمان یك نوسان: در حركت نوسانی به مدت زمانی كه طول می كشد تا نوسانگر یك نوسان كامل انجام می دهد، دوره می گوییم.

به ادامه مطلب بروید





دوره را با نماد T نشان داده می شود.

یكای اندازه گیری دوره: ثانیه (S).
نكته: هر چه نوسانگر تندتر نوسان كند، زمان هر نوسان آن كوتاه تر می شود.
بسامد: به تعداد نوسان هایی كه یك نوسانگر در مدت یك ثانیه انجام می دهد، بسامد یا فركانس می گویند.
بسامد را با نماد f نشان می دهند.

یكای اندازه گیری: هرتز (Hz)
نكته: هر چه نوسانگری تندتر نوسان كند، زمان هر نوسان كم تر و بسامد آن بیش تر می شود.
رابطه ی بین دوره و بسامد: دوره و بسامد در حركت نوسان ساده، وارون یكدیگرند.


نكته 1: دوره ی نوسان آونگ ساده: زمان یك نوسان كامل در آونگ ساده بستگی به طول آونگ و شتاب جاذبه در محل دارد.



نكته 2: دوره نوسان دستگاه وزنه – فنر
دوره نوسان وزنه متصل به فنر به جرم وزنه وجنس فنر و ساختمان آن بستگی دارد.

 


m= جرم وزنه
k= ثابت فنر- ( به جنس فنر بستگی دارد )

تولید موج: اگر سنگ كوچكی را در آب آرام استخر یا بركه ای بیاندازد، در محل برخورد سنگ با آب، دایره ای تشكیل می شود كه شعاع آن به تدریج افزایش یابد، به عبارت دیگر در سطح آب «تك موجی» تشكیل می شود كه به صورت دایره به هم ی جهت ها منتشر می شود.


اقسام موج: امواج را علاوه بر دو حالت كلی مكانیكی و الكترو مغناطیسی به دو نوع طولی و عرضی نیز طبقه بندی می شوند.

1) امواج طولی: «موجی است كه راستای نوسان ذره های محیط، موازی با راستای انتشار موج، باشد.»
اگر چند حلقه از فنری را متراكم كنیم و یكبار آن را رها سازیم، مشاهده خواهیم كرد كه این حالت تراكم در طول فنر منتشر می شود حلقه های متراكم فنر پس از آزاد شدن، در اثر نیروی برگرداننده ای كه ایجاد شده منبسط می شوند و انبساط آن ها سبب متراكم شدن تعدادی از حلقه های بعدی می شود. و این تراكم و انبساط در طول فنر منتشر می شود.
راه تشخیص موج طولی: وقتی موج طولی در فنر منتشر می شود، حلقه های فنر متناوبا به یكدیگر نزدیك و یا از یكدیگر دور می شوند وقتی به یكدیگر نزدیك می شوند، حلقه های متراكم شده و وقتی از یكدیگر دور می شوند حلقه ها انبساط پیدا می كنندو
«موج ها ی طولی در فنر با همین تراكم و انبساط ها قابل تشخیص است.»


2) امواج عرضی: «موجی است كه در آن امتداد ارتعاش و امتداد انتشار عمود باشد.»
یك طرف ریسمان یا فنر بلندی را به دیوار می بندیم و طرف دیگر آن را به دست می گیریم، به طوریكه ریسمان افقی قرار گیرد اگر انتهای ریسمان را با یك تكان سریع كمی به بالا و پایین وضع تعادل به حركت در آوریم، یك تك موج در طول ریسمان منتشر می شود، به طوریكه هر نقطه از ریسمان پس از دریافت موج به بالا و پایین حركت می كند.
راه تشخیص موج عرضی: موج عرضی در طناب یا فنر با قله ها و دره های ایجاد شده قابل تشخیص است. 

توجه: امواج عرضی نمی توانند در گازها و مایعات منتشر شوند.


چشمه ی موج: به جسمی كه در یك محیط موج ایجاد می كند، یك چشمه ی موج می گویند(مانند دیایازون)
جابه جایی موج در یك محیط را انتشار موج می گویند. وقتی موج در یك محیط مثلا سطح آب یا در طول فنر منتشر می شود،به هر ذره از محیط كه می رسد آن ذره را وادار به حركت نوسانی می كند، بدون آن كه ذره همراه موج از جایی به جای دیگر منتقل شود.


ویژگی های موج:

 هر موج دارای چهار ویژگی است:


  1- سرعت انتشار: موج در هر محیط با سرعت معینی منتشر می شود. سرعت انتشار در یك محیط به جنس و حالت محیط و شرایط فیزیكی آن بستگی دارد.


نكته: در محیطی كه شرایط فیزیكی در تمام جهات آن یكسان باشد(محیط همگن)، سرعت انتشار موج مقداری ثابت است.
نماد سرعت انتشار:V
یكای اندازه گیری: متر بر ثانیه

  2- بسامد (فركانس): تعداد نوسانهایی كه نوسانگر در مدت یك ثانیه انجام می دهد.
نماد فركانس:f
یكای اندازه گیری:هرتز Hz

  3- طول موج: فاصله ی هر دو برجستگی(قله ی موج) پیاپی، یا فاصله ی هر دو فرورفتگی(قعر موج) پیاپی را طول موج می نامند.
طول موج را با 
λ نشان می دهند.

یكای اندازه گیری: متر(m)



  
4- دامنه موج: حداكثر فاصله ای كه مولكول ها از وضع تعادل خود می گیرند، دامنه ی موج نامیده می شود و معمولا با حروف A یا a نشان می دهند.

 

امواج مكانیكی غیراز امواج طولی و عرضی، انواع دیگری از موج نیز دارند كه عبارتند از:
1- موج پیچشی:

 در موج طولی و عرضی مسیر هر ذره نوسانی یك خط مستقیم است. در موج پیچشی مسیر هر ذره قوسی از یك دایره است. برای ایجاد یك موج پیچشی در یك فنر باید سر فنر را به نقطه ای ثابت بسته و سر دیگر آن را در جهت عقربه های ساعت و خلاف آن با یك حركت نوسانی منظم به چرخش در آوریم. در این صورت همه نقاط فنر حول محور آن دارای حركت تناوبی خواهند شد و موج پیچشی در فنر منتشر می شود. در این حالت راستای انتشار و ارتعاش دقیقا مشخص نیست.

2- امواج ایستاده:

 اگر سیمی را به دو نقطه A و B محكم ببندیم و به آن ضربه ای بزنیم موجی ایجاد شده و پس از برخورد به مانع در خلاف جهت اول بر می گردد و در طول سیم تعدادی گره و شكم ایجاد می شود كه به آن موج ایستاده یا ساكن می گوییم.
مثال: امواج صوتی در تارهای مرتعش و لوله های صوتی


3- امواج مسطح و كروی:
امواج را می توان، بسته به محیط انتشار آن ها، به امواج یك بعدی، دو بعدی و سه بعدی طبقه بندی كرد.
در طناب و فنر، موج در بعد طولی، و بر سطح آب، موج در بعدهای طول و عرضی و در فضا موج در سه امتداد متفاوت، انرژی منتشر می كنند.
اگر موج در فضا منتشر شود، نقاط مختلف فضا تحت تاثیر انرژی امواج قرار می گیرند. اگر شعاع های موج موازی باشند و موج در یك محیط همگن منتشر شود، موج مسطح خواهد بود و چنانچه موج در یك نقطه تولید شود و در محیط سه بعدی همگن انتشار یابد، شعاع های موج، شعاع های واگرا خواهند بود و موج كروی خواهیم داشت.



4- موج پلاریزه:

 اگر ارتعاشات در یك راستای ثابت صورت گیرد، به طوری كه راستای انتشار و راستای ارتعاش در یك صفحه ثابت قرار داشته باشد، موج را پلاریزه می گویند.
معادله ی موج: در مثلث موج انگشت خود را روی كمیتی كه می خواهید حساب كنید قرار دهید و عمل ریاضی باقیمانده را انجام دهید.

 

مثال: یك خواننده نتی را با فركانس 256هرتز می خواند. اگر سرعت صوت در هوا 340 متر بر ثانیه باشد، طول موج این نت را محاسبه كنید.



پاسخ: ابتدا انگشت خود را بر روی  
λ  قرار دهید، سپس عمل ریاضی باقی مانده (تقسیم) را انجام دهید.


موج و انرژی :

 موج ها با خود انرژی حمل می كنند یعنی با حركت خود، انرژی را از ذره ای به ذره ی دیگر انتقال می دهند.
به عبارت دیگر، ذره های محیط با حركت نوسانی خود، انرژی را ذره به ذره در محیط پیش می برند.

آب لرزه (سونامی):
گاهی در اثر وقوع زمین لرزه در بستر اقیانوسها یا آتش فشان ها و لغزش های بزرگ زیر دریا، امواج بسیار پر قدرتی به وجود می آیند كه به آن آب لرزه یا سونامی (Tsunami) می گویند. این امواج در اثر حركت ناگهانی مقدار زیادی آب در امتداد قائم به وجود می آیند و با سرعتی بسیار زیادتر از موج های سطح آب، منتشر می شوند.


موج های صوتی:
هر صوتی دارای انرژی است و به صورت موج از چشمه های صوت انتشار می یابد. موج های صوتی از نوع امواج طولی هستند.
موج صوتی را باید توسط یك جسم مرتعش تولید كرد. به هرجسمی كه صوت تولید می كند، چشمه صوت می گویند.
حنجره انسان یك چشمه ی صوت است. با عبور دادن هوا از حنجره، تارهای صوتی آن را به ارتعاش در می آورد. وارتعاش تارهای صوتی صوت را به وجود می آورد. در واقع ارتعاش تارهای صوتی به مولكولهای هوا انرژی منتقل می كند و موج صوتی تولید می شود.


نكته: سرعت صوت در جامدها بیش تر از مایعات و در مایعات بیش تر از گازهاست، هر چه ماده متراكم تر باشد، سرعت صوت در آن بیش تر است. در مواد جامد مولكول ها نسبت به گازها به یكدیگر نزدیك ترند و در نتیجه سرعت صوت در آن ها بیش تر است.

موج های صوتی را برحسب بسامد آن ها به سه گروه تقسیم می كنند.


1- صوت:

 به موج های صوتی كه بسامد آن ها در حدود 20 تا 20000 نوسان در ثانیه باشد، صوت می گویند.
برای آنكه صوتی روی گوش انسان اثر بگذارد و شنیده شود، باید بسامد آن در این محدوده باشد، به این محدوده، محدوده ی شنوایی انسان گفته می شود.

2- فرو صوت:

صوت هایی كه بسامد آن ها كم تر از 20 هرتز باشد، فروصوت گفته می شود.

3- فرا صوت:

 صوت هایی كه بسامد آن ها از 20000هرتز بیش تر باشد، فراصوت گفته می شود.

كاربردهای فراصوت:
1- امروزه فرا صوت و استفاده آن در صنعت پزشكی اهمیت بسیار دارد. به عنوان مثال در پزشكی از فراصوت برای بررسی جنین در بدن مادر و اطلاع از وضعیت و اطمینان از سلامتی آن استفاده می شود.
2- از فراصوت در جستجوی تومورها و دیگر عوامل غیر طبیعی حفره شكمی و بررسی قلب استفاده       می شود.
3- امواج فرا صوت می توانند دستگاههای پزشكی و دندانپزشكی را تمیز كنند.
4- از یك باریكه ی پر انرژی فراصوت برای بریدن بافتهای بدن استفاده می شود.

 

در صنعت:

یك باریكه ی فراصوت می تواند شكاف های ظریف (باریك) فلزات، آسفالت جاده ها یا لاستیك را آشكار سازد.

زمین شناسان باریكه ای از امواج فراصوت را به درون زمین می فرستند و با بررسی پژواك ها، می توانند به نوع سنگ ها و مواد كانی زیر زمینی پی ببرند. همچنین می توانند با مطالعه پژواك های فراصوت، در مورد احتمال وجود نفت در لایه های زیر زمین نظر بدهند.

امواج الكترو مغناطیسی:
نوعی از امواج كه می توانند در خلا منتشر شوند و نیاز به محیط مادی ندارند را موج الكترو مغناطیسی   می نامند.
موج های الكترو مغناطیسی از بسامد های بسیار بالا(طول موج بسیار كوتاه كه پرتوهای گاما نام دارند) تا بسامدهای بسیاركم (طول موج های بسیار بلند كه امواج رادیویی نام دارند) را شامل می شوند.

تفاوت موج های الكترو مغناطیسی و موج های صوتی:
1- سرعت موج های صوتی در هوا در دمای معمولی حدود 340 متر برثانیه است در حالی كه سرعت انتشار موج های الكترومغناطیسی در هوا حدود 000/000/300 متر بر ثانیه است.
2- امواج صوتی برای انتشار نیاز به محیط مادی دارند در حالیكه امواج الكترو مغناطیسی از خلا نیز        می گذرند.
3- امواج صوتی از نوع امواج طولی و امواج الكترومغناطیسی از نوع عرضی هستند.

 

شباهت موج های الكترومغناطیسی و موج های صوتی:

هر دو با خود انرژی حمل می كنند.

 


نكته: موج های الكترومغناطیسی را بر حسب بسامد و كاربرد آن ها نامگذاری می كنند.
جدول زیر انواع موج های الكترومغناطیس را از موج های بسیار كوتاه تا موج متوسط نشان می دهد. به این گستره، طیف الكترو مغناطیسی می گویند.

 

نكته: موج های الكترو مغناطیس در این طیف برحسب طول موج مرتب شده اند.





نوع مطلب : آموزش علوم دوم راهنمایی، 
برچسب ها : موج، حركت نوسانی، بسامد، طول موج، دوره،
لینک های مرتبط :
پنجشنبه 26 آبان 1390 07:37 ب.ظ
salam mitunam az matalebetun tu webloge madresamun estefade konam?
محمود دره زرشكیكدام مدرسه ؟ از چه شهرستانی ؟
لطفا آدرس وبلاگ مدرسه تون را برایم بفرستید.
سه شنبه 24 آبان 1390 06:54 ق.ظ
سلام همکار گرامی خسته نباشید عید غدیر برشما مبارک
من دبیرعلوم از خراسان رضوی منطقه گلبهار سایت شمارا مشاهده کردم بسیار عالی زحمات شما قابل تقدیر است
اجرکم عند ا..
خدانگهدار
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

کد تقویم

Google

در این وبلاگ
در كل اینترنت