ForHosting KIT · العلوم

متوسط قدرة موجة على وتر

تنقل موجة كثافة وترها 0.05 كغ/م وسرعتها 20 م/ث وترددها الزاوي 10 راد/ث وسعتها 0.02 م قدرة متوسطة مقدارها 0.02 واط. أدخل القيم الأربع لموجتك لترى متوسط القدرة مع كل حد مربع. مجاناً في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

الكثافة الخطية: 0.05
سرعة الموجة: 20
التردد الزاوي: 10
السعة: 0.02

تحصل على

أوميغا تربيع (ω²): 100
مربع السعة: 0.0004
متوسط القدرة: 0.02
وحدة القدرة المتوسطة: W

تحمل موجة جيبية تسير على وتر مشدود طاقة بمعدل متوسط ثابت يحدده ثِقَل الوتر وسرعة انتشار الموجة وسرعة تذبذب الجسيمات وحجم الإزاحة العرضية. يحتاج طلاب الفيزياء ومصممو الآلات ونصوص أتمتة المختبر ذلك المتوسط دون إعادة اشتقاق حاصل ضرب الكثافة الخطية وسرعة الموجة ومربع التردد الزاوي ومربع السعة في كل مرة. تقبل حاسبة متوسط قدرة موجة على وتر القيم μ و v و ω و A بوحدات SI، وتحسب P_avg مساويًا لنصف μ مضروبًا في v مضروبًا في مربع ω مضروبًا في مربع A، وتعيد النتيجة بالواط مع المربعات الوسيطة وخطوات واضحة.

معنى متوسط القدرة لموجة على وتر

عندما تسير موجة عرضية جيبية مستمرة على وتر مثالي مشدود، يتذبذب كل مقطع من الوسط عموديًا على اتجاه الانتشار ويبذل شغلًا على المقطع المجاور. تتقلب القدرة اللحظية مرتين في الدورة كحاصل ضرب القوة العرضية والسرعة العرضية، لكن المتوسط الزمني على دورة واحدة ثابت للموجة المستقرة.

تشتق ميكانيكا الموجات المعيارية ذلك المتوسط على أنه نصف الكثافة الخطية للكتلة μ مضروبًا في سرعة الموجة v مضروبًا في مربع التردد الزاوي ω مضروبًا في مربع السعة A: P_avg = ½ μ v ω² A²، بوحدات SI كيلوغرام لكل متر ومتر لكل ثانية وراديان لكل ثانية ومتر، فتعطي واط. يأتي عامل النصف من متوسط sin² أو cos² على دورة كاملة. مضاعفة السعة تضاعف متوسط القدرة أربع مرات لأن A يظهر مربعًا؛ ومضاعفة ω تضاعف القدرة أربع مرات أيضًا؛ ومضاعفة μ أو v تضاعف القدرة مرتين.

تفترض الصيغة وترًا مثاليًا غير مبدد بتوتر ثابت ودون تخميد، فلا يتغير شكل الموجة ولا سعتها مع المسافة — وهو النموذج نفسه المستخدم في مقررات الفيزياء التمهيدية والمتوسطة عند طلب متوسط القدرة المنقولة بموجة على وتر. الكميات ذات الصلة مثل السرعة من التوتر والكثافة الخطية (v = √(T/μ)) أو التردد من الزاوي (f = ω/(2π)) مدخلات منفصلة تزودونها أو تحسبونها في مكان آخر؛ ويركز هذا المسار فقط على متوسط نقل الطاقة بعد معرفة μ و v و ω و A.

متى يفيد حساب قدرة الموجة على الوتر

تستخدم القاعات ومنصات التدريس حاسبة متوسط قدرة موجة على وتر ليتحقق المتعلمون من الواجبات بدءًا من الكثافة الخطية وسرعة الموجة والتردد الزاوي والسعة دون ضرب حدود مربعة يدويًا بالخطأ. يمكن لنصوص المختبر التي تدفع وترًا بسعة مهتز معروفة وتقيس السرعة تسجيل متوسط القدرة المنقولة لحدود أمان عند الإثارة المستمرة. تستفيد مواقع المحتوى التي تتنافس على حاسبة متوسط قدرة موجة على وتر من أداة حية يتطابق مسارها المجاني في المتصفح بايتًا ببايت مع مسار الأتمتة المدفوع على الوحدة النقية نفسها.

حافظوا على الطلبات صغيرة وثبّتوا نتيجة الواط المقربة في الاختبارات لتحصلوا على متوسط قدرة قابل للتكرار للواجبات وإضافات LMS والعاملين عند الحافة دون بناء بنية محاكاة موجات خاصة بكم.

حالات الاستخدام

التحقق في القاعة والواجبات

اسمحوا للطلاب بإرسال μ و v و ω و A لموجة جيبية على وتر والتحقق من P_avg = ½ μ v ω² A² مقابل أمثلة الكتاب المحلولة.

تصحيح تلقائي للامتحانات و LMS

صححوا بنود متوسط القدرة بمرجع حتمي يرفض الكثافة الخطية غير الموجبة والسرعة أو التردد أو السعة السالبة.

دفاتر الآلات والمختبر

قدّروا متوسط نقل الطاقة على أوتار مدفوعة في نصوص التصميم دون استيراد مكتبة كاملة لميكانيكا الموجات.

الأسئلة الشائعة

ما صيغة متوسط قدرة موجة على وتر؟

P_avg = ½ μ v ω² A²، حيث μ الكثافة الخطية للكتلة (kg/m) و v سرعة الموجة (m/s) و ω التردد الزاوي (rad/s) و A السعة (m). النتيجة بالواط.

ما المدخلات التي تحتاجها حاسبة متوسط قدرة موجة على وتر؟

تُقبل أسماء بديلة مثل mu و v و omega و A.

ماذا يحدث إذا كانت السعة أو سرعة الموجة صفرًا؟

السعة أو التردد الزاوي أو سرعة الموجة الصفرية تعني عدم نقل طاقة متوسطة؛ وهذا فيزياء صحيحة وليس خطأ.

لماذا يجب أن تكون الكثافة الخطية موجبة؟

وتر بكتلة لكل طول غير موجبة غير فيزيائي في هذا النموذج.

ماذا يحدث للقدرة إذا ضاعفت السعة؟

تصبح أربعة أضعاف، لأن السعة تدخل في الصيغة مربعة. ومضاعفة التردد الزاوي تجعل القدرة أربعة أضعاف أيضاً، أما مضاعفة الكثافة الخطية أو سرعة الموجة فلا تزيدها إلا إلى الضعف.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/optics/string-wave-average-power

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/optics/string-wave-average-power \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"linear_density":0.05,"wave_speed":20,"angular_frequency":10,"amplitude":0.02}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/string-wave-average-power", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "linear_density": 0.05,
    "wave_speed": 20,
    "angular_frequency": 10,
    "amplitude": 0.02
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/optics/string-wave-average-power",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "linear_density": 0.05,
    "wave_speed": 20,
    "angular_frequency": 10,
    "amplitude": 0.02
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/string-wave-average-power", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"linear_density":0.05,"wave_speed":20,"angular_frequency":10,"amplitude":0.02}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"linear_density":0.05,"wave_speed":20,"angular_frequency":10,"amplitude":0.02}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/string-wave-average-power", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "linear_density": 0.05,
  "wave_speed": 20,
  "angular_frequency": 10,
  "amplitude": 0.02
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "optics.string_wave_average_power",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

السرعة أو التردد الزاوي أو السعة الصفرية تعطي متوسط قدرة صفرًا بشكل صحيح؛ والقيم السالبة غير الفيزيائية والكثافة الخطية غير الموجبة تفشل بـ invalid_input بدل NaN صامت. المنطق parse النقي نفسه يغذي أداة المتصفح المجانية ومسار API، فلا تختلف واجبات الطلاب وخطوط الإنتاج في مسألة كلاسيكية لنقل الطاقة.

عقد الإدخال وشكل الاستجابة والتحقق

مثال: μ يساوي 0.05 kg/m و v يساوي 20 m/s و ω يساوي 10 rad/s و A يساوي 0.02 m ينتج ω² يساوي 100 و A² يساوي 0.0004 و P_avg يساوي 0.02 W. أرسلوا جسم JSON بأربعة أعداد منتهية إلزامية: linear_density (μ بوحدة kg/m، موجبة تمامًا)، و wave_speed (v بوحدة m/s، غير سالبة)، و angular_frequency (ω بوحدة rad/s، غير سالبة)، و amplitude (A بوحدة m، غير سالبة). قد يصل كل حقل كعدد JSON أو كسلسلة رقمية؛ وتُقبل أسماء بديلة مثل mu و v و omega و A. الحقول الناقصة والقيم غير المنتهية والسلاسل الفارغة والقيم المطلقة فوق 1e12 تفشل بـ invalid_input مع تسمية الحقل. إذا كانت linear_density صفرًا أو سالبة يرفض المعالج الطلب لأن كتلة لكل طول غير موجبة غير فيزيائية في نموذج الوتر هذا. كذلك تُرفض wave_speed أو angular_frequency أو amplitude السالبة؛ استخدموا مقادير غير سالبة كما في الكتب. عند النجاح يعيد الجسم المدخلات المنظفة و omega_squared و amplitude_squared للفحص و average_power بالواط و average_power_unit مساويًا لـ W وسلسلة الصيغة P_avg = (1/2) · μ · v · ω² · A² ووسم نموذج قصير ورسالة مقروءة ومصفوفة steps مرتبة يمكن عرضها بجانب الإجابة. قيم v أو ω أو A الصفرية تعيد average_power صفرًا برسالة واضحة بدل خطأ، بما يوافق الفيزياء بأن تذبذبًا ساكنًا أو متناهي الصغر لا ينقل طاقة متوسطة. فشل التحقق لا يُفوتر؛ والاستدعاءات الناجحة تستخدم السعر الأساسي المنشور $0.002.

أين تُفيد واجهة API لقدرة موجة على وتر

تحتاج مولّدات الامتحانات إلى مرجع حتمي يرفض السعة السالبة أو μ غير الموجبة كـ invalid_input بدل اختراع قيمة بالواط. غالبًا ما تقدر دفاتر تصميم الغيتار والبيانو تدفق الطاقة المتوسط على مقطع وتر عند مقارنة التوتر والمقاس وتردد الدفع؛ واستدعاء API صغيرة من نوع parse يجنب سحب صندوق أدوات رمزي كامل لأربعة أعداد. ولأن التنفيذ parse خالص من المستوى A، يكلف كل استدعاء ناجح $0.002 بلا رموز نموذج ولا شبكة صادرة.

أسئلة تقنية

كم تكلفة حاسبة متوسط قدرة موجة على وتر؟

الأداة في المتصفح مجانية. تستخدم طلبات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل استدعاء ناجح؛ والإدخال غير الصالح لا يُفوتر.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا