العلوم الفيزيائية — الصوت: خصائص الصوت: شدة الصوت ودرجته وسرعته — السنة الثانية متوسط — المنهاج الجزائري

الصوت: خصائص الصوت: شدة الصوت ودرجته وسرعته

الصوت هو شكل من أشكال الطاقة ينتقل على شكل موجات ميكانيكية طولية في الأوساط المادية (الصلبة والسائلة والغازية). ينشأ الصوت عن اهتزاز الأجسام وينتقل عبر هذه الأوساط.

كيف ينتج الصوت؟

ينتج الصوت عن اهتزاز مصدر صوتي. هذه الاهتزازات تنتقل عبر جزيئات الوسط المحيط على شكل تضاغطات وتخلخلات متتالية.

• الأوتار الصوتية في الحنجرة: تهتز عند الكلام لإصدار الصوت
• الوتر في الآلات الموسيقية: يصدر صوتاً عند نقر العازف عليه
• الجرس: يصدر صوتاً عند طرقه بسبب اهتزازه

خصائص الصوت

1. شدة الصوت (الجهارة)

هي مقدار الطاقة التي يحملها الصوت وتحدد مدى ارتفاع أو انخفاض الصوت. ترتبط بسعة الاهتزازة. كلما زادت سعة الاهتزازة، زادت شدة الصوت. وحدة قياس شدة الصوت هي الديسيبل (dB).

أمثلة على شدة الصوت:

• همس: 20 dB
• حديث عادي: 60 dB
• حركة مرور كثيفة: 80 dB
• حفلة موسيقية: 110 dB
• محرك نفاث: 140 dB (مؤلم للأذن)

2. درجة الصوت (التردد)

تحدد ما إذا كان الصوت حاداً (عالياً) أم غليظاً (منخفضاً). ترتبط بتردد الاهتزاز (عدد الاهتزازات في الثانية). وحدة التردد هي الهرتز (Hz).

• الأصوات عالية التردد: أصوات حادة (صافرة، صرير)
• الأصوات منخفضة التردد: أصوات غليظة (دقات طبل، هدير محرك)

3. سرعة الصوت

تختلف سرعة الصوت حسب الوسط الذي ينتقل فيه:

• في الهواء: حوالي 340 م/ث (عند 20°C)
• في الماء: حوالي 1480 م/ث
• في الفولاذ: حوالي 5100 م/ث

انتشار الصوت

يحتاج الصوت إلى وسط مادي لانتقاله، فلا ينتقل في الفراغ. سرعة الصوت تزداد بزيادة:

• كثافة الوسط: الصوت أسرع في المواد الصلبة منه في السوائل والغازات
• درجة الحرارة: تزداد سرعة الصوت في الهواء بارتفاع درجة الحرارة

مثال تطبيقي: رؤية البرق وسماع الرعد

نرى البرق قبل سماع الرعد لأن الضوء ينتشر بسرعة هائلة (300,000 كم/ث) بينما ينتشر الصوت بسرعة 340 م/ث فقط. يمكن حساب بعد البرق عن طريق ضرب الزمن بين رؤية البرق وسماع الرعد في 340.

تمرين

السؤال: إذا رأيت برقاً وسمعت الرعد بعد 3 ثوانٍ، فكم يبعد عنك البرق؟ استخدم سرعة الصوت = 340 م/ث.

التطبيق: لماذا نسمع صوت القطار من خلال السكك الحديدية قبل سماعه من الهواء عندما نضع أذننا على السكة؟

للمزيد من الدروس

يمكنك الاطلاع على درس الصوت: مصادر الصوت وانتشاره وكذلك انتشار الصوت في الأوساط المختلفة.

دروس مشابهة:

• الفيزياء — الضوء: انتشار الضوء وانعكاسه — الأولى ثانوي (شعب علمية) –
• الفيزياء — الميكانيكا: الضغط في السوائل — الأولى ثانوي (شعب علمية) –
• الفيزياء — الطاقة: مصادر الطاقة وتحولاتها — الأولى ثانوي (شعب علمية)