بحث عن الحركة الموجية كامل
بحث عن الحركة الموجية كامل، الموجة عبارة عن اضطراب منتشر ينقل الطاقة باتجاه انتشاره، أو بمعنى آخر هي اضطراب يقوم بنقل الطاقة من نقطة الى نقطة أخرى في اتجاه حركة الموجة، ويوجد نوعين للحركة الموجية وهم: الحركة الموجية الميكانيكية، والحركة الموجية المغناطيسية، وسوف أتطرق لشرح تفصيلياً بهذا المقال.
مقدمة بحث عن الحركة الموجية كامل
يمكن تعريف الحركة الموجية بأنها الاضطراب الذي يحدث في وسط ما عندما يتحرك كل جزء من أجزاء هذا الوسط حركة اهتزازية تسري من نقطة الى نقطة أخرى، ومن أمثلة هذه الحركة: حركة موج البحر، وحركة الأرجوحة، و حركة بندول الساعة، والصوت، والضوء، وحركة الزلازل وغيرها من أنواع الحركات الموجية.
شاهد أيضًا: بحث عن خصائص شوكيات الجلد وفوائدها
ما هي الموجة
الموجة عبارة عن اضطراب لحظي يقوم بالانتقال بالوسط المُحيط بمصدر الاضطراب باتجاه مُعين وبسرعة مُعينة وينقل الطاقة في نفس اتجاه انتشار، الموجة لا تُعتبر مادة بل تسري الموجة خلال المادة، وتقوم الموجة بحمل الطاقة من نقطة الى أخرى، وتنتقل الطاقة عن طريق تحريك نقاط الوسط المتموج لكن جزيئات الوسط لا تتحرك لمكان آخر.
خصائص الموجات
- الطول الموجي: هو المسافة بين قاعين متتاليين أو المسافة بين قمتين متتاليتين وهذا بالنسبة للأمواج المستعرضة، أما الأمواج الطولية في الطول الموجي لها عبارة عن المسافة بين تخلخلين متتاليين أو المسافة بين تضاغطين متتاليين، ويتم قياس هذا الطول الموجي بالمتر وبالجزء من المتر.
- الزمن الدوري: أي الزمن اللازم لعبور موجة كاملة لنقطة ما، ويتم قياس هذا الزمن الدوري بالثواني، وبمعنى آخر هو الزمن الذي يقوم استغراقه الجسم المهتز حتى يمر بنقطة واحدة أثناء مسار حركة الجسم مرتين متتاليتين في نفس الاتجاه، وزمن استغراق الجسم المهتز حتى يُكمل اهتزازه كاملة.
- التردد: أي نسبة تكرار الموجة لنفسها خلال وحدة الزمن، أي زمن استغراق الجسم حتى يُكمل اهتزازة أو دورة واحدة، والتردد مرتبط بالطول الموجي للموجة مرتبط بسرعتها أيضاً، وهناك علاقة عكسية بين التردد والطول الموجي وكلما يزيد الطول الموجي يقل التردد، أما وحدة قياس التردد فهي الهيرتز.
- السعة: سعة الموجة تؤثر على مقدار طاقتها، والسعة هي المسافة بين قمة الموجة أو قاع الموجة مع المستوى الصفري، وهذا هو المستوى الذي تختفي به الحركة الموجية، أو بمعنى آخر هو مستوى الاتزان للوسط الذي يقوم بنقل الموجة، ويتم قياس سعة الموجة بوحدات الطول.
- سرعة انتشار الموجة: هي سرعة تحرك الموجة سواء في الوسط الناقل أو في الفراغ، ويمكن القول إنها السرعة التي تقوم الموجة بها بإعادة توليد نفسها، ويتم قياس سرعة انتشار الموجة بوحدات قياس السرعة، وهي عبارة عن وحدات قياس الطول مقسومة على وحدات قياس الزمن أي متر / الثانية.
- طاقة الموجة: وتعتبر من أهم خصائص الموجات حيث تجعلنا نستطيع معرفة الطاقة التي تنتقل من الموجة لأي شيء آخر، وتناسب هذه الطاقة التي تنتقل من الموجة مع مربع السعة ومع مربع التردد ومع سرعتها.
تصنيف الأمواج بناءاً على اتجاه انتشارها
تنقسم الأمواج من حيث اتجاه الانتشار الى موجة طولية، وموجة مُستعرضة:
- الموجة الطولية: تتكون الموجة الطولية الواحدة من تخلخل واحد وتضاغط واحد، فمثلاً بالنسبة للموجة الصوتية في التضاغط الموجود بها عبارة عن تضاغط جزيئات الهواء وقُربها من بعضها البعض، أما التخلخل فهو عبارة عن بُعد جزيئات الهواء عن بعضها، وكذلك بالنسبة لأي مثال آخر.
- من أمثلة الموجات الطولية موجات الصوت، وبالنسبة انتقال موجات الصوت في الهواء أو أي غاز غير الهواء وتنتقل على هيئة موجات طولية يتم تكوينها من خلال التخلخلات والضاغطات.
- الموجة المُستعرضة: وتتكون الموجة المستعرضة من قمة وقاع، فمثلاً بالنسبة للموجة المائية في البحار فهذه الموجة تبدو على شكل ارتفاع وهبوط في مستوى المياه، وهذا هو ما يعرف بـ القمة والقاع، أي الارتفاع والانخفاض في مستوى المياه عن طريق ارتفاع وانخفاض الموجة.
- يمكن تعريف القمة والموجة المستعرضة أنها أعلى نقطة يتم الوصول إليها عن طريق الاضطراب الموجي، أو النهاية العظمى للإزاحة بالاتجاه الموجب، أما القاع فهو عكس القمة أي النهاية العظمى للازاحة بالاتجاه السالب، أو أقل نقطة يصل لها الاضطراب الموجي، وتتكون الموجة المستعرضة من عدة قمم وعدة قيعان.
- بالنسبة للموجة الطولية تتحرك في شكل متوازي مع تموج الوسط أي تنتشر بنفس اتجاه الموجة، والموجة المُستعرضة تنتشر على شكل عمودي على تموج الوسط، وهناك نوع ثالث وهو الموجة السطحية والتي تكون الحركة بها عبارة عن حركة دورانية بسطح الوسط وهذه الأمواج تقل كلما اتجهنا للوسط.
شاهد أيضًا: بحث عن الديدان المفلطحة والاسطوانية
انتقال الموجات في المواد المختلفة
يمكن إحداث الموجات الطولية أو الموجات المستعرضة بالأجسام الصلبة، ولكن سرعة انتشار المواد الطولية بالأجسام الصلبة أكبر من سرعة انتشار المواد المستعرضة، بسبب قوة التماسك بين جزيئات المواد الصلبة.
الموجات الدورية: هي الموجات التي تتكرر بصورة مُنتظمة وبكيفية واحدة وخلال فترات زمنية متساوية، فإذا كان الاضطراب الذي يقوم بتكوين الموجة ينتُج عن الاهتزاز الذي يتم تكريره كل فترة زمنية معينة ففي هذه الحالة تُعرف الموجة أنها موجة دورية ويمكن وصفها بالطول الموجي والتردد.
الحركة الاهتزازية: عبارة عن حركة دورية يتحرك بها الجسم المُهتز إلى جانبي موضع استقراره بالتناوب بينهما وبالتساوي أي زمن الحركة إلى أحد الجانبين هو نفس زمن الحركة للجانب الآخر، والقوة التي تؤثر في الجسم المهتز تعمل بالاتجاه المعاكس لاتجاه الإزاحة ولهذا تسمى قوة الاسترداد.
من أنواع الحركة الاهتزازية حركة البندول البسيط، و البندول البسيط عبارة عن كرة تكون مرتبطة بخيط غير معلوم وزنه ويكون غير قابل للتمدد، وتكون الكرة قابلة للاهتزاز، وحينما تكون كرة البندول مستقرة تكون حصيلة القوى التي تؤثر عليها صفر، لأن قوة شد هذا الخيط للأعلى تساوي وزن الكرة للأسفل.
الحركة التوافقية البسيطة: تعتبر نوع من أنواع الحركة الاهتزازية والتي تكون بها قوة الاسترداد تتناسب طردياً مع الإزاحة التي تحدث للجسم باتجاه مُعاكس لها، أو هي الحركة التي يكون فيها تسارع الجسم يتناسب طردياً مع قدر الازاحة عن موضع الاتزان، ويكون اتجاه التسارع عكس اتجاه الاتزان.
تصنيف الأمواج بناءاً على الوسط
- الأمواج الكهرومغناطيسية: وهذا النوع من الأمواج لا تحتاج الى وسط كي تنتقل فيه، ويمكن لهذه الموجات أن تنتشر في الفراغ، وتنشأ عن طريق اهتزاز مجالات كهربية ومجالات مغناطيسية، ومن أمثلة الحركة الموجية الكهرومغناطيسية: الضوء، وأشعة جاما، وموجات الراديو.
- الأمواج الميكانيكية: وهي الموجات التي تتكون عن طريق مصدر مُهتز مثل الوتر المهتز، أو الشوكة الرنانة، وهذه الأمواج تحتاج لوسط مادي حتى تنتقل تهتز جزيئات الوسط بنفس مقدار تردد المصدر المهتز وتنقل الطاقة باتجاه انتشارها، ولا تستطيع أن تنتشر بالفراغ.
للحصول على الموجات الكهرومغناطيسية هناك شروط معينة لابد من توافرها وهي: وجود المصدر المهتز، وحدوث اضطراب يقوم بالانتقال من المصدر المهتز الى الوسط المادي، وأيضاً وجود وسط مادي مرن وهذا الوسط المادي هو الذي يحمل هذا الاهتزاز.
خصائص الموجات الصوتية
- الحركة الاهتزازية: وهي تأثير الصوت على جزيئات الوسط الذي تنتشر به وبالتالي يحدث اهتزازها واضطرابها، أو هو الأثر الذي يحدث عن طريق الموجات على الوسط الذي تقطعه هذه الموجات بغض النظر عن نوعية الوسط الذي تعبر من خلاله هذه الموجات.
- شدة الصوت: أي كمية أو قدر الطاقة الصوتية التي تنتُج عن الموجات الصوتية، وشدة الصوت هي تأثير الموجات على المساحة أثناء عبورها خلال هذه المساحة التي تم تحديدها، أي كمية الطاقة الصوتية الناتجة من تأثير الموجات الصوتية سنتيمتر مربع واحد بالوسط ويتم قياس شدة الصوت فيزيائياً عن طريق وحدة الديسيبل.
- سرعة الصوت: تتفاوت هذه السرعة تبعاً للوسط الذي تنتشر به الموجات الصوتية وتؤثر درجات الحرارة على سرعة الصوت، وسرعة الصوت في الوسط الذي يكون صلب تكون أعلى من سرعة الصوت في الوسط الغازي أو في الوسط المائي.
شاهد أيضًا: بحث شامل عن اللاسعات
خاتمة بحث عن الحركة الموجية كامل
في نهاية رحلتنا مع بحث عن الحركة الموجية كامل، لقد قدمت خلال هذا البحث شرح كامل ومُفصل للحركة الموجية والتعريف الموجة وخصائصها أنواع الموجات وكيفية انتقالها في الأجسام المُختلفة، وتُعد دراسة الحركات الموجية بكل التفاصيل التي تخصها من أهم الدراسات التي يجب أن نحصل عليها ونتعلمها لأنها تُفسر أشياء كثيرة مُحيطة بنا في هذا الكون.