الفيزياء

نشاط عملي يوّضح كيفية كتم الصوت

2011 تجارب علمية الصوت والسمع

كريس و ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

كيفية كتم الصوت كتم الصوت الصوت الفيزياء

الأهداف

1- مقارنة جودة المواد المختلفة كعوازل للصوت.

2- معرفة كيفية التقليل من حدة الصوت.

 

الأدوات التي تحتاجها:

– جهاز راديو ترانزستور صغير

– مواد مختلفة مثل الكرتون والظروف المحشوة والألواح المطاطية والبوليستيرين

– شريط لاصق

– وسادة

– مسطرة

– مقص

 

خطوات العمل:

1- خذ كل مادة على حدة وقص منها قطعاً أكبر قليلاً من مكبر صوت الراديو – حوالي 0.5 بوصة (1.5 سم) أكبر من قطر مكبر الصوت.

2- من الضروري أن تقوم بتغطية مكبر الصوت بالطريقة نفسها بكل من المواد التي اخترتها. وستحتاج على الأقل إلى سماكة 0.5 بوصة (بوصة 1.5) من كل مادة. وإذا كانت المادة رقيقة قص عدة قطع منها وضعها فوق بعضها بعضاً إلى أن تصبح متساوية في السماكة مع بقية المواد.

3- ضع إحدى المواد فوق مكبر صوت الراديو، واسند الراديو على وسادة بحيث يتم امتصاص الصوت المنبعث من الخلف.

اخفض الصوت تدريجياً حتى تصل إلى درجة لا تستطيع عندها سماع الصوت على الإطلاق. اقرأ درجة الصوت من مؤشر الصوت وسجله في جدول إلى جانب اسم المادة. إذا لم يحتو الراديو مؤشر درجة الصوت، ضع علامة باستعمال قطعة طبشور من درجة 0 إلى 10.

4- كرر الخطوة السابقة مع كل مادة لوحدها.

 

تحليل النشاط:

لا بدّ أنك اكتشفت أن زيادة سماكة قطع المواد التي استخدمتها في تجربتك تجعل قدرتها على عزل الصوت أكثر تأثيراً. عندما تنتقل الموجات الصوتية عبر إحدى المواد تفقد طاقتها وتصبح أضعف.

ولا بدّ أنك لاحظت أن بعض المواد أفضل من غيرها على حجب الضجيج المنبعث من الراديو. وهناك جملة من الأسباب المعقدة التي توضح ذلك.

لكننا نستطيع القول بوجه عام إن المواد الأكبر كثافة (مثل المطاط) تمتص الصوت بدرجة أكبر من المواد الأخرى الأقل كثافة (كالورق). إضافة إلى ذلك، فإن المواد الأكثر نعومة (مثل البلاستيك الرغوي) أفضل من المواد القاسية (مثل الكرتون).

 

إن أحد أسباب امتصاص المادة الرغوية للصوت بصورة ملحوظة هو أن الصوت ينعكس المرة تلو المرة من سطوح مئات الآلاف من الفقاعات التي تغطي هذه الأنواع البلاستيكية الرغوية.

وفي كل مرة ينعكس فيها الصوت من هذه السطوح يضعف الصوت وتخف حدته.

 

ماذا لو أنني لم أجد فرقاً كبيراً بين المواد المختلفة؟

تقدم لك هذه التجربة فكرة تقريبية حول المواد التي تحجب الصوت بشكل جيد والمواد التي لا تؤدي هذا الغرض.

لكن النتيجة لا يمكن أن تكون دقيقة جدا – فمن الصعب مثلاً أن نحكم على ارتفاع جهارة الصوت من خلال الراديو وقراءة الدرجة من المؤشر بشكل دقيق.

حاول أن تستخدم سماكات كبيرة من المواد التي تستخدمها وكرر التجربة عدة مرات لترى فيما لو أنك ستحصل على النتائج نفسها.

 

القضاء على الصوت

هناك نوع مذهل من واقيات الأذن تستطيع أن تقضى على الأصوات المؤذية تماماً. تقوم دارات إلكترونية بقياس الصوت غير المرغوب ثم تولّد "مضادات للصوت" داخل السماعة.

ويشبه الصوت المضاد الصوت الأصلي باستثناء أن موجاته غير متناغمة مع موجات الصوت الأصلية.

وتقوم موجات الصوت الأصلية والموجات المضادة بإلغاء بعضها بعضاً، فتكون المحصلة النهائية أن الشخص الذي يرتدي هذه الواقية السمعية لا يسمع أي صوت على الإطلاق.

 

المباني العازلة للصوت

يستخدم مهندسو الصوت العديد من الطرق لعزل المباني عن الأصوات غير المرغوبة، ويراعون في ذلك أن تكون الجداران الخارجية سميكة جدا كي لا تسمح للصوت باختراقها على عكس الجدران الرفيعة التي تتخللها الأصوات بسهولة. 

كما يراعي المهندسون أيضاً أن تكون النوافذ معزولة بوضع عدة طبقات من الزجاج يتخللها الهواء؛ ويستعملون أيضاً أجهزة تكييف الهواء كي تظل النوافذ مغلقة، كما يضعون مواد عازلة داخل الجدران، إضافة إلى بناء أرضيات ذات سماكة مزدوجة.

 

تخفيف الصوت

يساعد الأثاث داخل الغرف على توفير الراحة الجسدية والسمعية بوجع عام.

تمتص قطع الأثاث كالسجاد والستائر والمفروشات الطرية بعض الأصوات في الغرف وتخفف من ارتدادها (الأسفل إلى اليمين)، ما يجعل الأصوات الصادرة من مكبرات الصوت في أجهزة التلفزيون والراديو أقل حدة ومقبولة أكثر بالنسبة للأذن.

 

وإذا أزلنا قطع الأثاث من الغرفة ستبدو مختلفة جداً. وربما تدرك ذلك جيدا إذا كنت قد نقلت أثاثاً أو ساعدت في تزيين غرفة ما.

فإذا أفرغت الغرفة من الأثاث، يصبح امتصاص الصوت أقل من ذي قبل، ما يؤدي إلى ارتداد الموجات الصوتية من جدرانها وأرضيتها ووصول الصوت إلى أذنك عبر العديد من المنافذ على شكل صدى مرتد (الأسفل إلى اليسار).

مجلة العلوم
‫‪عناقيد الحالات: لغز رئيسي من ألغاز جائحة كورونا
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لكوفيد-19 بدعم من مركز بوليتزر Pulitzer Centre
في 10 مارس، عندما التقى 61 شخصًا للتدريب على التراتيل بكنيسة  في ماونت فيرنون بواشنطن، بدا كل شيء طبيعيًا. ولمدة ساعتين ونصف الساعة أنشد المنشدون، وتناولوا الكعك والبرتقال، وأنشدوا مرة أخرى. ولكن أحدهم كان يعاني منذ ثلاثة أيام ما يبدو كأنه زكام، والذي تبين فيما بعد أنه كوفيد-19 COVID-19. وفي 12 مايو نشرت ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪هل أنت سجين "غرف الصّدى"؟
. عمّار العاني باحث في المعلوماتية وتأثير وسائل التواصل الاجتماعي، سورية
في الوقت الذي تظهر فيه معظم الأبحاث العلمية أن ظاهرة الاحترار العالمي والتغير المناخي حقيقة مؤكدة، فإن نحو 15% من الجمهور لا يصدق هذه النظرية ويعتبرها خدعة من قبل الحكومات. وتظهر الإحصاءات أن نحو 5% من الأهالي يمتنعون عن تقديم اللقاحات الأساسية لأطفالهم إيماناً منهم بأخطارها، على الرغم من التوافق شبه الكامل في الأوساط الطبية على أن هذه المخاوف لا أساس لها.
   ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪"سرعة خاطفة": جهود أمريكية لإنتاج اللقاح تخرجإلى العلن
قلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الحكمة المتعارف عليها هي أن إنتاج لقاح لكوفيد-COVID-19 19 لن يكون ممكنا قبل سنة على الأقل من الآن، ولكن جهود الجهات التنظيمية في حكومة الولايات المتحدة، والتي تعرف بعملية السرعة الخاطفة  Operation Warp Speed أو أسرع من الضوء، لا تنطبق عليها هذه الحكمة التقليدية. وهذا المشروع،  المبهم حتى الآن، والذي من المرجح أن يُعلِن عنه البيت الأبيض رسميًا في الأيام القادمة، سيختار مجموعة متباينة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪أصبح العدو القديم حليفًا .. استخدام الفيروسات في علاج السرطان
. خالد صنبر، د. معتصم البارودي، د. نبيل أحمد باحثون في مجال الأمراض والفيروسات بكلية الطب في هيوستن، الولايات المتحدة
على الرغم من كونها أكثر الكائنات بساطًة فإن الفيروسات أتقنت عملية التطور بصورة مذهلة؛ فقد أتاح استغلال تلك المخلوقات الدقيقة لمخلوقات أكثر تعقيدًا، لحاجتها إلى التكوينات الخلوية، قدرة كبيرة لها على اجتياز العقبات التطورية. ففي جينومنا الخاص، اتخذت الفيروسات مخبئًا لإحدى أكثر الرحلات نجاحًا عبر الزمن، إذ يعتقد أن نحو %10 من ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪قصة الفيروسات .. 3 رواد أسهموا في اكتشافاتها المذهلة
. إسلام حسين باحث في مجال الفيروسات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الوريات المتحدة
يعتبر أواخر القرن التاسع عشر العصر الذهبي لعلم الميكروبيولوجيا علم الأحياء المجهرية، إذ شهد اكتشافات كثيرة عن بعض أنواع المكروبات، وتحديدا البكتيريا والفطريات. وأدت هذه الاكتشافات إلى تكوين نظرية شمولية عن الميكروبات، تعرف بنظرية الجراثيم germ theory، التي بنيت على معلومات توفرت لدى العلماء في ذلك الوقت. افترضت هذه النظرية توفر بعض الخصائص في أي مسبب ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪عناقيد الحالات: لغز رئيسي من ألغاز جائحة كورونا
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لكوفيد-19 بدعم من مركز بوليتزر Pulitzer Centre
في 10 مارس، عندما التقى 61 شخصًا للتدريب على التراتيل بكنيسة  في ماونت فيرنون بواشنطن، بدا كل شيء طبيعيًا. ولمدة ساعتين ونصف الساعة أنشد المنشدون، وتناولوا الكعك والبرتقال، وأنشدوا مرة أخرى. ولكن أحدهم كان يعاني منذ ثلاثة أيام ما يبدو كأنه زكام، والذي تبين فيما بعد أنه كوفيد-19 COVID-19. وفي 12 مايو نشرت ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪"سرعة خاطفة": جهود أمريكية لإنتاج اللقاح تخرجإلى العلن
قلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الحكمة المتعارف عليها هي أن إنتاج لقاح لكوفيد-COVID-19 19 لن يكون ممكنا قبل سنة على الأقل من الآن، ولكن جهود الجهات التنظيمية في حكومة الولايات المتحدة، والتي تعرف بعملية السرعة الخاطفة  Operation Warp Speed أو أسرع من الضوء، لا تنطبق عليها هذه الحكمة التقليدية. وهذا المشروع،  المبهم حتى الآن، والذي من المرجح أن يُعلِن عنه البيت الأبيض رسميًا في الأيام القادمة، سيختار مجموعة متباينة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الفيروسات والزهايمر .. أي دور للعدوى الفيروسية في حدوث المرض الخطير؟
. إسلام حسين باحث في مجال الفيروسات بمعهد ماساتشوستس للتقانة MIT الولايات المتحدة
يحتل المخ مكانة خاصة بين أعضاء الجسم؛ فمن خلال شبكة معقدة من الأعصاب يقود أوركسترا رائعة تعزفها كل خلجة من خلجات أجسادنا في كل جزء بسيط من الثانية. ومن خلال قدرات المخ الفائقة على تلقي المعلومات وتحليلها وتخزينها نتمكن من رؤية العالم من حولنا وتكوين خبرات ومهارات تسهم في تشكيل هوياتنا. ولكن ما نراه كل يوم يذهب ويأتي، ولا يبقى منه إلا ما حوته ذاكرتنا. فما نحن ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)