السابق 295 التالي

حل فيزياء 3 مقررات صفحة 37

الحل

فيزياء 3

57 . حركة المجرة اذا كان طيف عنصر الهيدروجين المعروف بول موجي 34 مزاحا نحو الاحمر بنسبة 6.50% في الضوء القادم من مجرة بعيدة ما سرعة ابتعاد المجرة عن الارض ؟

افترض ان السرعة النسبية علي طور المحور أقل كثيرا من سرعة الضوء لذا يمكنك استخدام معادلة انزياح دوبلر

$(\lambda -\lambda )= \pm \frac{v}{c}\lambda$

يكون الضوء منزاحا نحو لأحمر لذا يكون الفلكي والمجرة متحركين مبتعدا احدهما عن الأخر لذا استخدم الصيغة الموجبة لمعادلة الطول الموجي الظاهري للضوء

$(\lambda -\lambda )=+ \frac{v}{c}\lambda$

وحل المعادلة بالنسبة الي المتغير المجهول

$v=c \frac{(\lambda -\lambda )}{\lambda }$

$\left ( \frac{(1.065)(434nm)-(434nm)}{434nm} \right )$ ( $10^{8}m/s$ × 3.00 )=

$10^{7}m/s$ × 1.95 =

ونستنتج من ذلك ان الافتراض الأصلي صحيح

58. لأي خط طيفي ماالقيمة غير الحقيقية للطول لموجي لظاهري لمجرة تتحرك مبتعدة عن الارض ؟ ولماذا ؟

ان القيمة غير الحقيقة للطول الموجي هي التي تجعل المجرة تبدو لنا وكأنها تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء او اكبر منها وباستخدام معادلة ازاحة دوبلر لسرعة قليلة تعطي فرقا في الطول الموجي مقداره $(\lambda -\lambda )= +\frac{c}{c}\lambda$ وبحل هذه المعادلة فانها تعطي طولا موجيا طاهريا مقداره $2\lambda$ واي طول موجي ظاهري قريب او اكبر من ضعف الطول الموجي الحقيقي سيكون غير حقيقي

59. افرتض انك كنت تتجه الي الشرق عند شروق الشمس وينعكس ضوء الشمس عن سطح البحيرة كما في شكل فهل الضوء المنعكس مستقطب ؟ اذا كان كذلك ففي اي اتجاه ؟

الضوء المنعكس مستقطب جزئيا في اتجاه مواز لسطح البحيرة ومتعامد مع اتجاه انتشار الضوء من البحيرة الي عينيك

مراجعة عامة :

60. اضاءة مصابيح الطرق عمود انارة يوي مصباين متماثلين يرتفعان 3.3m عن سطح الارض فاذا اراد مهندسو البلدية توفير الطاقة الكهربائية وذلك باالة احد المصابحين فكم يجب ان يكون ارتفاع المصباح المتبقي عن الارض لا عطاء الاستضاءة نفسها علي الارض ؟

اذا قلت p بمعامل مقدراه 2 ، وجب ان يقل المقدار $d^{2}$ بالمعامل نفسه $E =\frac{p}{4\pi d^{2}}$

لذا يقل d بمعامل مقداره $\sqrt{2}$ ليصبح $\frac{(3.3m)}{\sqrt{2}}=2.3m$

61. مصدر ضوء نقطي شدة اضاءته 10.0 ويبعد 6.0m عن جدار م يبعد مصباح اخ شدة اضاءته 60.0cd عن الجدار اذا كانت استضاءة المصباحين متساوية عنده ؟

$E=\frac{1}{d^{2}}$

$E_{1} = E_{2}$

$\frac{I_{1}}{d_{1^{2}}} = \frac{I_{2}}{d_{2^{2}}}$

$d_{2}=d_{1}\sqrt{\frac{I_{2}}{I_{1}}}=(6.0m)\sqrt{\frac{60.0cd}{10.0cd}}$

15m=

62. الرعد والبرق وضح لماذا تحتاج الي 5s لسماع الرعد عندما يبعد البرق مسافة 1.6km

لا يحتاج الضوء الي زمن يذكر $(5.3\mu s)$ في حين يحتاج الصوت الي 4.7s

63. الدوران لشمسي لان الشمس تدور حول مورها احد جوانبها يتحرك في اتجاه الارض اما الجانب المقابل فيتحرك مبتعد نها وتكمل المش دورة كاملة كل 25 يوما تقريبا ويبلغ قطرها $10^{9} m$ × 1.4 فاذا يبعث عنصر الهيدروجين في الشمس ضوءا بتردد $10^{14} Hz$ × 6.16 من كلا الجانبين فما التغير في الطول الموجي المراقب ؟

سرعة الدوران تساوي المحيط مقسوما علي الزمن الدوري للدوران

$v=\frac{(1.4\chi10 ^{9}m)\pi }{(25day)(24h/day)(3600s/h)}$

$10^{3}m/s$ × 2.04=

$\lambda =\frac{c}{f}$

$=\frac{3.00\chi 10^{8}m/s}{6.16\chi 10^{14}Hz}$

$10^{-7}m$ × 4.87=

$\Delta \lambda =\pm \frac{v}{c}\lambda$

$=\pm \frac{(2.04\chi 10^{3}m/s)}{(3.00\chi 10^{8}m/s)}(4.87\chi 10^{-7}m)$

$=\pm 3.3\chi 10^{-12}m$

التفكير الناقد

64. انشاء الرسوم البيانية واستخدامها يبعد مصدر ضوئي شدى اضاءته 110cd عن شاشة حدد لاستضاءة علي الشاشة في الباية وايضا ند ل متر تزداد فيه السمافة حتي 7.0m ومثل لبياانات

a. ماشكل المنحني البياني ؟ قطع زائد

b. ماالعلاقة بين الاستضاءة والمسافة الموضحة بواسطة الرسم لبياني ؟ تربيع عكسي

65. حلل واستنتج اذا كنت تقود سيارتك عند الغروب في مدينة مزدحمة ببنايات جدرانها مغظاة بالزجاج حيث يؤدي ضوء الشمس المنعكس عن الجدران الي انعدام الرؤيا لديك مؤقتا فهل تحل النظرات المستقطبة هذه المشكلة ؟

نعم ، الضوء المنعكس عن الزجاج مستقطب جزئيا لذا ستقلل نظارات الاستقطاب من السطوع او الوهج اذا رتبت محاور استقطابها بصورة صحيحة

أظهر المزيد من الحل إخفاء جزء من الحل