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).

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

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