ينتقل الصوت في مواد معينة بشكل أسرع من المواد الأخرى، اعتمادًا على خصائصها الفيزيائية. تقدم هذه المقالة استقصاء شامل ومبسط لمصطلح الصوت بشكل عام وتعريفه العلمي في فيزياء انتشار الصوت في الوسائط والمواد، وأخيرا لتحديد خصائص الموجات الصوتية.
التعرف على الصوت
قبل أن يتمكن المرء من تحديد المكان الذي ينتقل فيه الصوت بشكل أسرع، يجب أولاً تحديده، ويسمى “الصوت” باللغة الإنجليزية، وهو تردد تلقائي يتحرك ولكنه يتحرك في وسط مادي مثل حالات التجميع المختلفة أو الهواء الذي لا يتحرك تنتشر في الفراغ وتُعرف في الفيزياء باسم الموجة الطولية المنتشرة في وسائط مختلفة، وتنقسم هذه الموجات إلى مسموعة وموجات فوق صوتية أو فوق صوتية. تتواصل فيما بينهم، وتلتقطه الأذن كعضو رئيسي للسمع.[1]
ما هي المواد التي ينتقل من خلالها الصوت ببطء
ينتقل الصوت بشكل أسرع
ينتقل الصوت بشكل أسرع في المواد الصلبة لأن الخصائص الفيزيائية للوسائط والأجسام، مثل الكثافة والضغط، تحدد سرعة نقل الصوت فيها، فمثلاً سرعة الصوت في الفولاذ أكبر 15 مرة من سرعة النقل في الهواء. وتجدر الإشارة إلى أن سرعة الضوء أعلى بكثير من سرعة الصوت. مما يجعل من الممكن رؤية البرق قبل اصوات الرعد في الشتاء. أما الجانب التاريخي، فقد كان الصوت دائمًا يشغل بال العلماء، حيث ظهر عام 1687 في كتاب الفيزياء للعالم إسحاق نيوتن.[2]
خصائص الموجات الصوتية
عند البحث عن سرعة الصوت نجد أنه يتميز بخصائص عديدة تختلف في كثير من العلوم والمجالات، في الفيزياء يتميز بالآتي[3]
- الحركة هي تأثير اهتزاز الصوت في الوسائط وبين جزيئات المادة.
- السرعة تختلف حسب كثافة وانضغاط المادة.
- الشدة مقدار الطاقة الصوتية التي تولدها الموجات الصوتية في سنتيمتر مربع واحد داخل الوسط وتُقاس بالديسيبل.
- الضغط الفرق بين ضغط الموجة الصوتية ومتوسط الضغط المحلي.
- الطول الموجي المسافة بين نقطة على طور الموجة ونقطة معاكسة في المرحلة التالية.
- ارتفاع الموجة هذا هو ارتفاع الموجة عند عرضه على الرسم البياني ويعبر عن قوة الإشارة الصوتية.
- تردد الموجة هو تردد الموجة خلال ثانية واحدة ويتم قياسه بالكيلو هرتز.
ينتقل الصوت بشكل أسرع في المواد الصلبة وهو أحد الخصائص الفيزيائية للموجات الصوتية المستخدمة في مختلف المجالات مثل علاج السرطان والحروق وكشف أعضاء وأعضاء الجسم البشري، وبعضها يتتبع الصوت لتحديد أماكن الكائنات الحية، كما أنه يعد من أهم الخصائص الفيزيائية للموجات الصوتية. وسيلة أساسية للتواصل بين الكائنات الحية، فالسمع من الحواس الأساسية في جسم الإنسان.
- ^ wikiwand.com، يبدو، 09/27/2024
- ^ wikiwand.com، سرعة الصوت، 09/27/2024
- ^ mediacollege.com، خصائص الموجة الصوتية، 09/27/2024