الفيزياء

الصوت

2008 كتاب المعرفة – العلم والتكنولوجيا

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

معظم الأصوات التي نسمعها , من صفير الرياح حتى دوي طائرة نفاثة , هي ببساطة هواء متحرك. عندما يصدر أي صوت فإنه يجعل الهواء يهتز وهذه الإهتزازات تحمل الصوت إلى أذنيك.

تسمى الاهتزازات التي تحمل الصوت عبر الهواء بالموجات الصوتية، وتتحرك تلك الموجات عن طريق الضغط المتناوب على جزيئات الهواء معاً ومن ثم فصلها عن بعضها.

تنتقل الموجات الصوتية بصورة أسرع عبر المواد السائلة و الصلبة منها عبر الهواء لان جزيئات الهواء تكون شديدة التراص مع بعضها البعض في المواد السائلة و الصلبة.

لا نستطيع رؤية الموجات الصوتية في الهواء، ولكن نستطيع أن نرى الإهتزازات واضحة في الأشياء الصلبة التي تصدر الأصوات، مثل مكبرات الصوت أو المحركات.

كذلك نستطيع رؤية التموجات في المواد السائلة كالماء الذي يمرّ الصوت عبره.

 

الطائرات العسكرية مبنية على أساس الأداء في الظروف ذات الدرجة القصوى وهي عادةً ما تكون أكثر ضجيجاً من الطائرات المدنية ذات الحجم المماثل – لكن تمتلك المؤسسة العسكرية أيضاً أهدأ الطائرات.

فطائرة الشبح ، مثل هذه الطائرة بي 2- التابعة للولايات المتحدة الأمريكية، التي تمتلك محركات مكتومة لتقلل من فرص رصدها.

 

تعتمد شدة الصوت (أي الحجم ) على طاقة موجاته الصوتية. وتقاس شدة الصوت على مقياس الديسبل ( وحدة قياس شدة الصوت ).

كل ارتفاع لـ10ديسبل يمثل زيادة بمقدارعشرة أضعاف في طاقة الصوت. فعلى سبيل المثال، 60 ديسبل تمثل عشر مرات شدة صوت أكثر من 50 ديسبل.

وأهدأ الأصوات التي يمكن أن نسمعها، مثل تكة الساعة، هي تقريبا 10 ديسبل. والمحادثة تتراوح ما بين 40 و 60 ديسبل .

تكون ضربات و زعيق الخفاش في الغالب فوق سمعية يصعب على أذاننا اكتشافها. ترتد الأصوات عن الأشياء المجاورة لها والتي تساعد الخفاش على التحقق فيما إذا كانت هذه الأصداء تشير إلى أوراق الأشجار والأغصان لكي يتفادها عند الطيران أو أنها فريسة للإمساك بها.

ويسمى هذا النظام بخاصية تحديد الموقع بواسطة الصدى والذي يسمح للخفافيش بالطيران والتغذية حتى في الظلام الحالك.

 

بما أن الصوت ينطوي على حركة فإنه يعتبر نوعاً من الطاقة الحركية

يمكن أن تكون الأصوات إما خافتة أو مرتفعة، مرتفعة أو منخفضة النبرة. وذلك كله يعتمد على طاقة وترددات الموجات الصوتية.

الموجات الكبيرة النشطة تحرك طبلتي أذنيك لمسافة بعيدة داخل الأذن وتبدو عالية. وتكون الموجات ذات الطاقة الصغيرة والمنخفضة أكثر هدوءاً. وتقاس شدة الصوت ( أي الحجم ) بالديسبل ( وحدة قياس شدة ارتفاع الصوت ).

تعتمد حدة الصوت على تردد الموجات الصوتية ( عدد الموجات الذي يصل إلى أذنيك كل ثانية ). فيكون أكبر تردد لأعلى نبرة صوت. والتردد يقاس بالهرتز؛ يساوي هرتز واحد موجة لكل ثانية.

الأصوات شديدة الإرتفاع قد تتلف الأذن. فالأصوات التي يبلغ مقدارها 130 ديسبل أو أكثر تكون مؤلمة، كما أن التعرض المستمر للأصوات التي تبلغ ما بين 90 و 100ديسبل قد تسبب الصمم.

 

ينتقل الصوت بشكل أبطأ بمليون مرة من الضوء، ولهذا السبب تسمع صوت الرعد بعد أن ترى وميض البرق، على الرغم من تزامن حدوثهما.

الصدى هو ارتداد للصوت. ولهذا أنت تسمعه بعد فترة قصيرة من صدور الصوت.

يدرس علم الصوتيات كيفية صنع الأصوات وإرسالها واستقبالها.

أعلى معدل للصوت البشري هو 20.000 هرتز؛ وأقلها هو 20 هرتز.

 

مدهش: بمجرد استخدام خاصية تحديد الموقع بواسطة الصدى فإن الدلافين ذات المنقار المحبوسة تكون قادرةً على التمييز بين فاكهة يوسف أفندي وكره صغيره من المعدن لهما نفس الحجم من على بعد 113 متراً.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق