ما هي حاسبة سرعة الموجة؟
تحسب حاسبة سرعة الموجة مدى سرعة انتقال الموجة عبر وسط معين اعتمادًا على ترددها وطولها الموجي. فكل موجة دورية — سواء كانت صوتًا أو ضوءًا أو تموجات الماء أو وترًا مهتزًا — تخضع للعلاقة الأساسية نفسها: السرعة تساوي التردد مضروبًا في الطول الموجي. تعمل هذه الأداة مع أي نوع من الموجات ومع أي مجموعة متّسقة من وحدات النظام الدولي (SI)، مما يجعلها مفيدة للطلاب والمهندسين والهواة على حدٍّ سواء.
كيفية الاستخدام
أدخل تردد الموجة بوحدة الهرتز (Hz)، وهو عدد الدورات التي تمرّ بنقطة معينة في كل ثانية. ثم أدخل الطول الموجي بوحدة المتر (m)، وهو المسافة بين قمتين متتاليتين. تضرب الحاسبة القيمتين معًا وتعيد سرعة الموجة بوحدة المتر في الثانية (m/s).
شرح المعادلة
معادلة الموجة هي:
$$v = f \times \lambda$$
حيث \(v\) هي سرعة الموجة (m/s)، و\(f\) هي التردد (Hz أو 1/s)، و\(\lambda\) (لامدا) هي الطول الموجي (m). وبما أن التردد والزمن الدوري مقلوبان لبعضهما (\(f = 1/T\))، يمكن كتابة المعادلة أيضًا على الصورة \(v = \lambda / T\). وبإعادة ترتيب المعادلة يمكنك إيجاد أي متغيّر متى عرفت المتغيّرين الآخرين.
مثال محلول
لنفترض أن موجة صوتية لها تردد قدره 440 Hz (النغمة الموسيقية لا 4 / A4) وطول موجي يساوي 0.78 m في الهواء. تكون السرعة:
$$v = 440 \times 0.78 = 343.2 \ \text{m/s}$$ — وهي قريبة جدًا من سرعة الصوت الفعلية في الهواء عند درجة حرارة الغرفة.
الأسئلة الشائعة
هل تعمل هذه الأداة مع موجات الضوء؟ نعم. بالنسبة للضوء في الفراغ، ستكون قيمة \(v\) قريبة من \(3 \times 10^{8}\) m/s إذا استخدمت التردد والطول الموجي الصحيحين.
ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟ استخدم الهرتز للتردد والمتر للطول الموجي للحصول على السرعة بوحدة المتر في الثانية.
هل يمكنني إيجاد الطول الموجي بدلًا من ذلك؟ أعد ترتيب المعادلة: \(\lambda = v / f\). اقسم السرعة المعروفة على التردد.
