الأمواج الصوتية: خصائصها وانتشارها – العلوم الفيزيائية
الصوت موجة ميكانيكية طولية تنتشر في الأوساط المادية. نتعرف على خصائص الصوت وكيفية انتشاره.
1. طبيعة الصوت
الصوت هو اضطراب ميكانيكي (موجة طولية) ينتشر في الأوساط المادية (الصلبة والسائلة والغازية). لا ينتشر الصوت في الفراغ. سرعة الصوت تعتمد على الوسط: في الهواء ≈ 340 م/ث، في الماء ≈ 1480 م/ث، في الفولاذ ≈ 5000 م/ث.
2. خصائص الصوت
- التردد (Frequency): عدد الذبذبات في الثانية (Hz). يحدد حدة الصوت. الأذن البشرية تسمع من 20 Hz إلى 20,000 Hz
- الشدة (Intensity): كمية الطاقة التي يحملها الصوت. تقاس بالديسيبل (dB). 120 dB هي عتبة الألم
- سرعة الصوت: تعتمد على خصائص الوسط (المرونة والكثافة)
3. ظواهر الصوت
- صدى الصوت (Echo): انعكاس الصوت عن حاجز بعيد
- الرنين: اهتزاز جسم بتردده الطبيعي بسبب جسم آخر يهتز بنفس التردد
- تأثير دوبلر: تغير تردد الصوت عندما يتحرك المصدر أو المراقب
- الحيود: انحراف الموجات الصوتية حول العوائق
4. تطبيقات الصوت
- السونار (الكشف تحت الماء)
- التصوير بالموجات فوق الصوتية (الطب)
- اختبار المواد غير المتلف
- المكالمات الصوتية
- الموسيقى والآلات الموسيقية
5. تمارين تطبيقية
التمرين 1: إذا سمعت صدى صوتك بعد 3 ثوان، احسب المسافة إلى الحاجز (سرعة الصوت 340 م/ث).
التمرين 2: ما الفرق بين الموجات فوق الصوتية والموجات التحت صوتية؟
6. الحلول
حل 1: المسافة = (سرعة الصوت × الزمن)/2 = (340 × 3)/2 = 510 m.
حل 2: فوق الصوتية: تردد أعلى من 20,000 Hz (لا تسمعها الأذن البشرية). تحت صوتية: تردد أقل من 20 Hz.
للمزيد من الدروس راجع التناسبية والدوال الخطية ودرس الدوال المرجعية: دالة المربع والمقلوب.
مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.