طبيعة الصوت

طبيعة الصوت



سرعة الصوت



سرعة الصوت هي الإزاحة التي يقطعها الصوت في الثانية الواحدة عند انتقاله في وسط معين .



*

نرى وميضَ البرقِ قبل سماع الرعد مع انهما يحدثان في وقت واحد .
*

نسمع عن بُعد صوت المدفع بعد رؤيتنا اللهب يخرج من فوهته .
*

عند اقتراب القطار من محطةٍ ما ، يُمكننا أن نستمع لاهتزاز قضبان سكة القطار ( سكة الحديد ). قبل أن نتمكن من مشاهدة القطار او سماع صوته عبر الهواء أثناء قدومه هذا يدل على انتشار الصوت في الأجسام الصلبة وعلى أن سرعة انتقال الصوت في الأجسام الصلبة أكبر من سرعته في الهواء ( الغازات ) .



العوامل المؤثرة في سرعة الصوت :

تنتقل الموجات الصوتية فقط في الأوساط المادية سواء الصلبة أو السائلة أو الغازية .



تعتمد سرعة انتقال الصوت على طبيعة الوسط المادي وليس على مصدر الصوت ، فأنت إذا جلست على مدرج ملعب كرة قدم ، ستستمع بنفس الوقت لأصوات مختلفة الشدة .



هناك عدة عوامل تؤثر على سرعة انتقال الصوت في الوسط المادي ومن أهمها :

أ) درجة الحرارة : تزداد سرعة الصوت في المادة ذاتها كلما ارتفعت درجة حراراتها وتنخفض بانخفاضها .

مثلاً : سرعة الصوت في الهواء 344 م / ث عند الدرجة 20 ْ م .

سرعة الصوت في الهواء 331 م / ث عند الدرجة صفر ْ م .



ب) كثافة الوسط المادي الذي يتحرك فيه الصوت : ونعني بالكثافة هنا مدى تقارب جزيئات المادة التي ينتقل فيها الصوت ، فكلما كانت الجزيئات قريبة من بعضها تزداد سرعة الصوت . لذلك يكون الصوت أسرع ما يمكن في المواد الصلبة ثم في المواد السائلة وأخيراً في الغازات .



سؤال : أين تكون سرعة الصوت أكبر في الهواء قرب سطح البحر أم على جبل ارتفاعه 1200م عن سطح البحر ؟



ج) مرونة المادة : المقصود بمرونة المادة ، عودة جزيئاتها إلى وضعها الأصلي بعد اضطرابها فكلما عادت جزيئات المادة بسرعة كانت مرونة المادة عالية ، وكلما كانت عودة الجزيئات بطيئة كلما كانت المادة قليلة المرونة وعلى هذا فإن الحديد أكثر مرونة بكثير من الهواء ، كيف تفسر هذه العبارة ؟



بعض المعادن مثل الحديد والنيكل تُعد مواد مرنة جداً وبالتالي فإنها تنقل الصوت بشكل جيد .



تُعد معظم السوائل غير مرنة بشكل كاف وبالتالي فإنها لا تنقل الصوت بشكل جيد ، وتعتبر الغازات الأسوأ من حيث المرونة وبالتالي فهي وسط ضعيف لنقل الصوت .



يتحرك الصوت بشكل جيد خلال الوسط المادي ذو الكثافة العالية مثل الحديد حيث الجزيئات قريبة من بعضها البعض .

- كثافة الهواء تؤثر على سرعة انتقال الصوت ، فعند مستوى سطح البحر ، تكون كثافة الهواء ـ سبب الضغط الجوي ـ أعلى / أكبر منها في المناطق الجبلية وهكذا تجد أن الصوت ينتقل في الهواء بسرعة أقل كلما ارتفعنا عن مستوى سطح البحر .