تكملة مسائل الفصل الرابع – فيزياء السادس

 

المثال الأول:

المعطيات:

F=20KHz=2×104HzF = 20 \, \text{KHz} = 2 \times 10^4 \, \text{Hz} C=3×108m/sC = 3 \times 10^8 \, \text{m/s}

1. نحسب الطول الموجي:

λ=CF=3×1082×104=1.5×104=15000m\lambda = \frac{C}{F} = \frac{3 \times 10^8}{2 \times 10^4} = 1.5 \times 10^4 = 15000 \, \text{m}

2. نحسب طول الهوائي الكامل:

L=λ2=150002=7500mL = \frac{\lambda}{2} = \frac{15000}{2} = \boxed{7500 \, \text{m}}


المثال الثاني:

المعطيات:

F=200MHz=2×108HzF = 200 \, \text{MHz} = 2 \times 10^8 \, \text{Hz}

1. نحسب الطول الموجي:

λ=CF=3×1082×108=1.5m\lambda = \frac{C}{F} = \frac{3 \times 10^8}{2 \times 10^8} = 1.5 \, \text{m}

2. نحسب طول الهوائي الكامل:

L=λ2=1.52=0.75mL = \frac{\lambda}{2} = \frac{1.5}{2} = \boxed{0.75 \, \text{m}}


النتيجة النهائية عند استخدام L=λ2L = \frac{\lambda}{2}:

التردد الطول الموجي (λ) طول الهوائي الكامل (L)
20 KHz 15000 m 7500 m
200 MHz 1.5 m 0.75 m

✅ وكما تلاحظ، كلما زاد التردد قلّ الطول الموجي، وبالتالي أصبح الهوائي أقصر وأسهل عمليًا.


 

السؤال:

🚨 ما الزمن اللازم لوصول صوت الانفجار إلى المراقب إذا كانت المسافة بينهما X=4kmX = 4 \, \text{km}، وسرعة الصوت V=340msV = 340 \, \frac{m}{s}؟


المعطيات:

  • المسافة X=4km=4×103mX = 4 \, \text{km} = 4 \times 10^3 \, \text{m}
  • سرعة الصوت V=340msV = 340 \, \frac{m}{s}
  • مطلوب: Δt=؟\Delta t = ؟

الحل:

نستخدم قانون الزمن:

Δt=XV\Delta t = \frac{X}{V} Δt=4×103340=400034011.76ثانية\Delta t = \frac{4 \times 10^3}{340} = \frac{4000}{340} \approx \boxed{11.76 \, \text{ثانية}}


الجواب النهائي:

Δt11.76ثانية\Delta t \approx \boxed{11.76 \, \text{ثانية}}