آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
موج عرضی یا طولی؟ حرکت ذره‌ها رو ببین
وقتی موج جلو می‌ره، ذره‌های محیط هم باهاش سفر می‌کنن؟ بین تصویر موج عرضی و طولی جابه‌جا شو و مسیر نوسان ذره‌ها رو دنبال کن.
آزمایش رو شروع کناز انتخاب نوع موج استفاده کن. شکل موج عرضی رو با خط افقی و موج طولی رو با ردیف ذره‌ها نشون می‌ده؛ عددهای فرکانس و طول موج هم زیر شکل هستن.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
ذره‌ها در کدام جهت نوسان می‌کنن؟
نوع موج رو اول روی عرضی بذار و پیکان بالا‌وپایین رو کنار طناب ببین. بعد نوع رو طولی کن و حرکت چپ‌و‌راست ذره‌ها رو با امتداد موج مقایسه کن.
حدست چیه؟ در کدوم تصویر، نوسان ذره‌ها عمود بر جهت انتشار موج است؟
توضیح نتیجه رو ببین
در موج عرضی، ذره‌های طناب بالا و پایین می‌رن و موج در امتداد طناب پیش می‌ره؛ پس دو جهت بر هم عمودن. در موج طولی، ذره‌ها در امتداد انتشار جلو و عقب می‌رن. این دو تصویر جهت نوسان ذره‌ها رو با هم مقایسه می‌کنن.
فشردگی و بازشدگی رو پیدا کن
نوع موج رو روی طولی بذار و چند لحظه به فاصلهٔ هشت ذره نگاه کن. در بخش‌هایی که ذره‌ها به هم نزدیک می‌شن و بخش‌هایی که از هم دور می‌شن، الگو رو دنبال کن.
حدست چیه؟ در موج طولی، کجاها ذره‌ها فشرده‌تر می‌شن و خود ذره‌ها در چه جهتی رفت‌وبرگشت می‌کنن؟
توضیح نتیجه رو ببین
با گذشت زمان، فاصلهٔ ذره‌های شکل کم‌وزیاد می‌شه و ناحیه‌های فشرده و باز پدیدار می‌شن. ذره‌ها در راستای موج نوسان می‌کنن؛ در موج عرضی به‌جاش شکل طناب بالا و پایین می‌ره. تصویر فنر واقعی یا حرکت مولکول‌های یک ماده نیست.
از فرکانس و طول موج، سرعت رو حساب کن
در حالت عرضی، فرکانس و طول موج رو از کارت‌های زیر شکل بخون. نوع موج رو به طولی تغییر بده و دو کارت رو دوباره بخون؛ بعد فرکانس رو در طول موج ضرب کن.
حدست چیه؟ در این نمونه، با عوض‌شدن نوع موج، عددهای کارت‌ها یا سرعت محاسبه‌شده عوض می‌شن؟
توضیح نتیجه رو ببین
در هر دو تصویر فرکانس ۲ هرتز و طول موج ۰٫۵ متره؛ ضربشون سرعت ۱ متر بر ثانیه می‌ده. این شبیه‌سازی این دو عدد رو ثابت نگه می‌داره، پس نتیجه فقط دربارهٔ نمونهٔ داخل این ابزار است و نمی‌گه هر دو نوع موج همیشه فرکانس و طول موج یکسان دارن.
پشت این حرکت چه خبره؟
موج عرضی؛ نوسان عمود بر انتشار
در تصویر طناب، هر بخش طناب بالا و پایین نوسان می‌کنه، اما الگوی موج در امتداد افقی جلو می‌ره. برای همین جهت حرکت ذره‌ها با جهت انتشار موج زاویهٔ قائمه می‌سازه.
موج طولی؛ نوسان هم‌راستا با انتشار
در موج طولی، ذره‌ها در همان راستایی رفت‌وبرگشت می‌کنن که موج منتشر می‌شه. نزدیک‌شدن و دورشدن ذره‌ها ناحیه‌های فشردگی و بازشدگی رو می‌سازه؛ خود ذره‌ها همراه موج تا جلو نمی‌رن.
فرکانس و طول موج، سرعت رو به هم وصل می‌کنن
v = f*lambda; T = 1/f
فرکانس تعداد نوسان‌ها در هر ثانیه‌ست و طول موج فاصلهٔ دو نقطهٔ هم‌فاز پیاپی رو نشون می‌ده. حاصل‌ضرب این دو، سرعت انتشار همین الگوی موج رو می‌ده.
عددهای این دو تصویر ثابتن
هر دو انتخاب، فرکانس ۲ هرتز و طول موج ۰٫۵ متر رو نشون می‌دن. عوض‌کردن نوع موج فقط تصویر رو جابه‌جا می‌کنه؛ این ویجت اجازه نمی‌ده خودت فرکانس یا طول موج رو تغییر بدی.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
موج جلو می‌ره؛ یعنی ذره‌های محیط هم باهاش جابه‌جا می‌شن؟
نه در این دو تصویر ساده. ذره‌ها دور جای تعادلشون رفت‌وبرگشت می‌کنن و الگوی موج انرژی رو در محیط جلو می‌بره. در موج عرضی نوسان عموده و در موج طولی هم‌راستا با انتشاره.
سؤال‌های رایج
فرق موج عرضی و طولی چیه؟
در موج عرضی، نوسان ذره‌ها بر جهت انتشار عموده؛ در موج طولی، نوسان و انتشار هم‌راستا هستن.
ذره‌ها همراه موج از جایی به جای دیگه می‌رن؟
در مدل سادهٔ طناب و فنر، ذره‌ها نزدیک جای تعادلشون نوسان می‌کنن. شکل موج پیش می‌ره، اما هر ذره مسیر موج رو تا جلو دنبال نمی‌کنه.
فشردگی و بازشدگی در موج طولی یعنی چی؟
فشردگی جاییه که ذره‌ها نزدیک‌ترن و بازشدگی جاییه که فاصله‌شون بیشتره. این الگو در امتداد جهتی منتشر می‌شه که ذره‌ها در اون رفت‌وبرگشت می‌کنن.
سرعت موج رو از کجا بفهمم؟
فرکانس رو در طول موج ضرب کن. در این نمونه، ۲ هرتز ضربدر ۰٫۵ متر برابر ۱ متر بر ثانیه می‌شه؛ ابزار سرعت رو جداگانه روی کارت نمی‌نویسه.
چرا در هر دو تصویر فرکانس و طول موج یکیه؟
چون این ویجت این دو عدد رو برای هر دو گزینه ثابت گذاشته. این مقایسه فقط شکل و جهت نوسان رو عوض می‌کنه و نمی‌گه موج‌های واقعی از دو نوع همیشه فرکانس و طول موج برابر دارن.