هنا بحث عن الصوت في الفيزياء، هناك العديد من العلوم التي تدرس جميع عناصر البيئة، والفيزياء من تلك العلوم التي تختص بدراسة تركيب المادة والتفاعلات التي تحدث بين عناصرها، والفيزياء هي وتسمى أيضًا الحركية والطاقة، وهذا العلم يدرس الأشياء التي تتعرض لها، كما يدرس الطبيعة وقوى الجاذبية والقوى النووية وغيرها، للوصول إلى تفسير يوضح هذه الظواهر ثم يضع القوانين والنظريات لها، وأحد أهم الظواهر التي تدرسها الفيزياء هي الصوت، فما هو تعريف الصوت وما هي خصائصه سنشرح الإجابات على هذه الأسئلة من خلال سطور هذه المقالة في تريند.
البحث عن الصوت في الفيزياء
- عرفت الفيزياء الصوت على أنه تردد ميكانيكي أو موجة ميكانيكية طولية تحتاج إلى وسائط مادية لتنتقل خلالها.
- توصف الموجات الصوتية الميكانيكية بأنها طولية إذا كان اتجاه انتشارها واهتزازها متماثلين.
- ولكن إذا انتشرت هذه الموجات بشكل عمودي على اتجاه الاهتزاز ؛ في هذه الحالة، يطلق عليهم الموجات المستعرضة.
- يُعرف الصوت أيضًا باسم جميع الاهتزازات التي تحملها الوسائط المادية التي تنشأ وتصل إلى الأذن البشرية ويتم إدراكها من خلال حاسة السمع.
- بشكل عام، ينتج الصوت عن اصطدام جزيئات وسط المادة ببعضها البعض، بحيث يتم امتصاص الطاقة من المصدر بواسطة الطاقة، وتصبح قادرة على الحركة وتغيير مكانها، فيحدث تصادم بينها وبين ذرة أخرى وهكذا، وبالتالي تصبح هذه الموجات ميكانيكية.
- تؤثر حركة وسيط المادة الذي ينتقل من خلاله الصوت على سرعة الموجة الصوتية حسب اتجاه الحركة.
- على سبيل المثال، تقل سرعة الموجة الصوتية إذا كان الصوت ينتقل في اتجاه معاكس للريح، وتزداد سرعة تلك الموجة إذا كان اتجاه انتقال الصوت هو نفسه اتجاه الرياح.
- بفضل ضرورة وجود وسيلة فيزيائية لنقل الموجات الصوتية إلى العالم روبرت بويل.
- هناك العديد من مصادر الصوت بين الاهتزازات التي تحدث في المواد الصلبة والانفجارات والانبعاثات الناتجة عن تمدد أو ضغط كبير، بالإضافة إلى الترددات المختلفة التي تنشأ من تدفق الهواء حول المواد، فتتشكل الموجات الصوتية مثل الصوت. صافرة.
- أما بالنسبة لوحدة قياس شدة الصوت فهي الديسيبل وهي إحدى وحدات القياس النسبية أي أنها تقارن ضغطين مختلفين أحدهما ضغط مرجعي مما جعل هذه الوحدة قيمًا مختلفة. في الماء والهواء، لأن الضغط المرجعي في الهواء يساوي 20 ميكرو باسكال، بينما هذه الوحدة تساوي الضغط في الماء هو 1 ميكرو باسكال.
- هناك علاقة مباشرة بين جهارة الصوت وشدته. كلما زادت شدة الصوت، زاد ارتفاعه. والأصوات التي يمكن أن يسمعها الشخص هي تلك التي تتراوح شدتها من صفر إلى 120 ديسيبل.
- ووفقًا لخصائص الصوت، تُصنف الأصوات إلى موجات مسموعة يسمعها البشر، ويتراوح ترددها بين 15 إلى 20000 هرتز، ومع تقدم الإنسان في العمر يقل الحد الأعلى للتردد إلى 12000 هرتز.
- هناك موجات دون صوتية لا يسمعها الإنسان لأن ترددها أقل من 20 هرتز، لكن بعض الحيوانات تستطيع سماع هذه الموجات كأصوات حركة الأرض.
- هناك موجات فائقة الصوت لا يستطيع الإنسان سماعها ؛ تردده يزيد عن 20000 هيرتز، وهو ما يشبه اهتزازات قشرة الأرض عند حدوث الزلازل والبراكين.
تعريف الموجات الصوتية
- مما سبق، يمكن تعريف الموجات الصوتية على أنها الاهتزازات أو الموجات الناتجة عن مصدر وتحريك جزيئات الهواء التي تحيط بها بفضل طاقتها الحركية.
- تنتقل هذه الطاقة الحركية من الموجات الصوتية إلى الجسيمات المحيطة، وبالتالي تنتقل تلك الموجات من مكان إلى آخر.
- يمكن أن يكون الوسط الذي تنتقل من خلاله هذه الموجات هو الهواء أو الماء.
- كما ذكرنا من قبل ؛ تنقسم الموجات الصوتية إلى موجات طولية وموجات عرضية، وتنقسم من حيث ترددها إلى موجات صوتية وموجات فوق صوتية وموجات فوق صوتية.
خصائص الصوت في الفيزياء
أما عن خصائص الصوت في الفيزياء فهي كالتالي
الطول الموجي
- والمقصود بالطول الموجي هو المسافة التي يقطعها الصوت في دورة واحدة، أي المسافة بين نقطتين متشابهتين من موجتين متتاليتين.
- تمت الإشارة إلى العلاقة بين الطول الموجي وسرعة الصوت والتردد بالمعادلة التالية الطول الموجي = سرعة الصوت / التردد.
- هذا يعني أنه إذا كان الصوت منخفض التردد، فسيكون طوله الموجي طويلًا، وإذا كان الصوت عالي التردد، فسيكون طوله الموجي قصيرًا.
الصوت
- يوجد ارتباط مباشر بين حجم الصوت وشدته، حيث يزداد حجم الصوت مع زيادة شدته، وكذلك الارتباط بين الحجم والتردد.
- تصل شدة الصوت الأدنى إلى صفر ديسيبل في حدود سمع الإنسان، ثم إذا زادت الترددات أو انخفضت عن هذا النطاق، فستزداد شدة الصوت المسموع وتصبح عالية جدًا، أو ستنخفض شدة هذا الصوت وتصبح شديدة جدًا. قليل.
شدة الصوت
- تُعرَّف شدة الصوت بأنها الطاقة اللازمة لانتقال الطاقة الصوتية من مصدر الصوت إلى الأذن. لذلك يتم استخدام مكبرات الصوت في الأماكن البعيدة لأنها تزيد من شدة الاهتزازات الصوتية التي تصل إلى تلك الأماكن.
- وبالتالي، كلما زادت المسافة بين مصدر الصوت والأذن، انخفضت شدة الصوت.
سرعة الصوت
- هناك علاقة بين سرعة نقل الصوت والوسيط الذي ينتقل الصوت من خلاله. مع زيادة مرونة هذا الوسط وانخفاض كثافته، تزداد السرعة التي ينتقل بها الصوت.
- لذلك نجد أنه في المواد الصلبة ينتقل الصوت بسرعة أكبر منه في المواد السائلة.
- ينتقل الصوت في المواد السائلة أسرع منه في المواد الغازية.
- بالإضافة إلى العلاقة بين سرعة الصوت ودرجة الحرارة. كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت سرعة انتقال الصوت. تؤثر درجة الحرارة على كثافة الصوت، وهذا ما يحدث في الغازات والسوائل.
سعة الموجة الصوتية
- إنها الإشارة التي ينتجها مصدر الصوت، ويتم تمثيلها على الرسم البياني بطول الموجة العالية.
- يزداد اتساع الموجة الصوتية مع زيادة الطول الموجي، ثم يزداد الصوت.
ملعب كورة قدم
- يشير هذا المصطلح إلى المسافة التي يمكن للأذن من خلالها سماع الصوت من مصدره.
جودة الصوت
- أي مدى وضوح ونقاء الصوت عندما يصل إلى الأذن.
تدخل الصوت
- أي الاندماج الذي يحدث بين موجتين صوتيتين لهما نفس السعة والتردد ؛ يعلو الصوت.
انعكاس الصوت
- أي صوت يرتد إلى الوراء عندما يلتقي بسطح عاكس، تسمى هذه الظاهرة صدى.
أهمية الصوت
- الصوت هو الوسيلة الأساسية للحوار والتواصل بين الناس.
- تلعب نبرة الصوت دورًا مهمًا في إيصال ما يريد الشخص التعبير عنه بين الغضب والخوف والامتنان وما إلى ذلك.
- يكشف الصوت عما يشعر به الإنسان، ويعبر عن ميوله وميوله، ويصف مزاجه.
- من خلال الصوت، يمكن لأي شخص أن يقنع الشخص الذي يتحدث إليه بما يريد.
- تعبر شدة الصوت ودرجة صوته وسرعته عن موضع المتحدث ومكانه وزمانه وحالته النفسية.
وهنا وصلنا إلى خاتمة مقالتنا التي قدمنا فيها بحثًا عن الصوت في الفيزياء، تناولنا فيه تعريف الصوت والموجات الصوتية وخصائص الصوت في الفيزياء وأهميتها، تابع المزيد من المقالات حول تريند العربية الشاملة.