لأن الضوء أسرع من الصوت
فسرعة الضوء 299,792,458 متر لكل الثانية 1,079,252,848.8 كيلومتر لكل الساعة
أما سرعة الصوت فتقدر في وسط هوائي عادي جاف ب 340 متر لكل الثانية او 1125 قدم لكل ثانية أو ما يساوي 1236 كيلو متر لكل الساعة أو 768 ميل او ميل في كل خمس ثوان
وعندما تهتز الشوكة الرنانة في الهواء، فإن حركة الشعبة المهتزه إلى الأمام تضغط الهواء المجاور. إلا أنه سرعان ماتعود هذه المنطقة المنضغطة من الهواء إلى حالتها الاعتيادية بفضل الخاصة المطاطية للهواء وعلى حساب انضغاط المناطق المجاورة، بحيث أن موجه من الضغط الزائد تنتشر ابتداء من الشعبة المهتزة من الشوكة الرنانة، وبنفس الطريقة فإن حركة الشعبة المهتزة إلى الخلف تولد موجه من الضغط الناقص أو التخلخل
تولد الشوكة الرنانة على هذه الشاكلة مانسميه بالصوت الصافي الذي يعبر عنه كميا بعنصرين هما تواتر الاهتزاز وسعته أو شدته
إن ذروة الشوكة الرنانة – وبالتالي أي جزيئة من جزيئات الوسط المجاور لها -تعاني حركة بسيطة منسجمة في الإتجاه الرئيسي لانتشار الموجة بحيث يمكن تمثيل مواضع هذه الجزيئة في حركتها بالنسبة للزمن بموجة جيبية. أما إذا كانت حركة مصدر الاهتزاز حركة غير بسيطة ولا منسجمة نحو الأمام والخلف، فإن شكل الموجة يكون معقدا وهذه هي صفة أكثر المنبهات الصوتية الطبيعيية
هذا ويمكن رياضيا تحليل الموجة المعقدة إلى موجتين أو أكثر من الموجات الجيبية التي يمكن حينئذ تحديدها بالعنصرين السابقين، أي التواتر والشدة
تختلف سرعة الصوت حسب نوع الوسط الذي تنتشر فيه الموجات الصوتية ودرجة الحرارة فتكون أعلى في المواد الصلبة وأقل في السوائل وأقل بكثير في الغازات. وبالنسبة لانتشار الصوت في الهواء فيعتمد على الضغط ، أي أن سرعة الصوت تقل بالإرتفاع عن سطح الارض
وسرعة الصوت في الهواء عند درجة الصفر المئوي هي 331.1 م/ث وتزداد هذه السرعة بارتفاع درجة الحرارة. تقدر سرعة الصوت في الماء بـ1450 م/ث عند الدرجة القياسية (15 درجة مئوية). وتتراوح هذه السرعة في المواد الصلبة بين 3000 و6000 متر/ثانية فهي مثلا 5100 م/ث للحديد والالمنيوم و3560 م/ث للنحاس وتبلغ 5200 متر لكل الثانية في الزجاج
تصنف الموجات الصوتية طبقا لتردداتها كما يلي:
هي تلك الموجات التي تقع تردداتها بين 20 هرتز و20.000 هرتز، وتمثل الصوت المسموع بواسطة الأذن البشرية العادية. حيث أن الحد الأدنى لتردد الصوت التي تحس بها الأذن البشرية الطبيعية هو 20 هيرتز تقريبا بينما الحد الأعلى هو 20 الف هرتز، وينخفض هذا المدى عند كبار السن إلى حوالي 12.000 هرتز. وأقصى درجات الإحساس بالصوت لأذن بشرية عادية يقع في المدى بين 5000 هيرتز و8000 هيرتز والذي يشمل ذبذبات الحروف الهجائية. وكما هو معروف يمكن إحداث الموجات السمعية عن طريق الحبال الصوتية في الإنسان والآلات الموسيقية سواء الوترية أو النحاسية أو الأنبوبية وغيرها من الآلات الأخرى.
هي الموجات التي تزيد تردداتها على 20 الف هيرتز والتي تقع خارج نطاق حاسة الاذن البشرية. وهذا النوع من الموجات ما زال موضع بحث واهتمام مكثف نظرا للتطبيقات المهمة التي تمس مجالات عديدة في الصناعة والطب وغيرهما. وقد أصبح بالإمكان إنتاج موجات فوق صوتية تزيد تردداتها على 1000000 هيرتز ولاتختلف هذه الموجات من حيث الخواص عن الموجات الصوتية الاخــرى إلا أنه نظرا لقصر طول موجاتها فإنه بالإمكان تنتقل على هيئة أشعة دقيقة عالية الطاقة.
هي الموجات الصوتية التي يقل ترددها عن 20 هرتز ولاتستطيع الاذن البشرية الإحساس بها واهم مصدر لها هو الحركة الاهتزازية والانزلاقية لطبقات القشرة الأرضية وما ينتج عنها من زلازل وبراكين وعليه انها مهمة جدا في رصد الزلازل وتتبع نشاط البراكين. وتستطيع بعض الحيونات الإحساس بالزلازل قبل حدوثها.
يعتبر الصوت أحد الظواهر الهامة التي يستعملها الإنسان والحيوان للتخطيط والتفاهم عن طريق حاسة السمع (الأذن) التي يتم بواسطتها تحويل الصوت من موجات صوتية إلى إشارات كهربائية عن طريق الأذن والمخ والتي تتحول إلى معلومات مفهومة وتشمل هذه الظواهر جميع الأصوات على اختلاف مصادرها ووسائلها
مثلا التواصل بوسائل الاتصالات المسموعة التي تعتمد على تحويل الطاقة من صورة إلى أخرى وتطور الأجهزة الصوتية التي تأخد أشكالا متعددة في تطبيقاتها الحديثة في مجالات الطب والصناعة والزراعة وغيرها تجعل العلماء والمهتمين بهذا المجال يكثفون الجهد لفهم الظواهر الموجية من حيث مصادرها وكيفية حدوثها وطرق انتشارها والعوامل التي تتحكم فيها ومدى الاستفادة منها
يمكن تصميم مولدات فوق صوتية وأجهزة تحسس فوق صوتية لاستخدامها في الكثير من التطبيقات الصناعية والطبية مثل
المجالات الحربية : يستخدم في الكشف عن الألغام الأرضية
المجالات الصناعية: تعقيم الماء واللبن
المجالات الطبية : أ- الكشف عن الأورام السرطانية ب- تشخيص تضخم غدة البروستاتا عند الرجال ومدى تاثيرها على المثانة ج- الكشف عن حالة وجنس الجنين باستخدام جهاز السونار د- تفتيت حصوات الكلى والحالب بدون اجراء عمليات جراحية
المراقبة الغير صناعية للكشف عن التشوهات والشقوق داخل المواد وهي تقنية تعتبر حديثة في مجال صيانة البنى التحتية من جسور و أنفاق و بنايات كما تستعمل في المجالات النووية لمراقبة مد مناعة الالبنى والتجهيزات وهي أيضا تقلل بشكل كبير من أخطار الحوادث المفاجئة ولها استعمالات كثيرة أخرى
إذا لاحظنا بعناية الطرق التي يحدث بها الصوت نجد أنه لابد من بذل شغل في كل حالة.كما أن الصوت الناتج عندما تصفق يديك لتشجيع فريقا رياضيا مثلا يأتي من بذل شغل وهذا الشغل المبذول بواسطة اليدين يسبب اضطرابا في الهواء المحيط منحولا إلى طاقة صوتية تتشكل على شكل موجات منتظمة عليه فإن الصوت صورة من صور الطاقة إذا استقبلتها الأذن يحدث الإحساس بالسمع
وتعتبر دراسة “الصوت” من المواضيع المهمة حيث تستخدم هذه الدراسات في أبحاث الطيران والفضاء والطاقة المتجددة والطاقة النووية والأبحاث الطبية
ويمكن توليد الصوت بوسائل ميكانيكية أو حرارية. وتستخدم الوسائل الحرارية في بناء المبردات الصوتية الحرارية وكذلك في عمليات الكشف عن الماء الموجود في النفط
الصوت هو تردد آلي، أو موجة قادرة على التحرك في عدة أوساط مادية مثل الأجسام الصلبة ،السوائل ، والغازات ، ولاتنتشر في الفراغ، وباستطاعة الكائن الحي تحسسه عن طريق عضو خاص يسمى الأذن. تتألف الموجه الصوتية أو الأمواج الصوتية في أي وسط من حركة اهتزازية سريعة للجزيئات التي تؤلف الوسط. فحركة إحدى جزيئات الوسط تؤدي إلى اضطراب الجزيئات المجاورة، وهذه بدورها تقوم بنفس العمل، وهكذا دواليك، بحيث أن موجة من الإضطراب تعبر الوسط ابتداء من نقطة الحركة الأولى
من منظور علم الأحياء فالصوت هو إشارة تحتوي على نغمة أو عدة نغمات تصدر من الكائن الحي الذي يملك العضو الباعث للصوت، تستعمل كوسيلة اتصال بينه وبين كائن آخر من جنسه أو من جنس آخر، يعبر من خلالها عما يريد قوله أو فعله بوعي أو بغير وعي مسبق، ويسمى الإحساس الذي تسببه تلك الذبذبات بحاسة السمع
وتقدر سرعة الصوت في وسط هوائي عادي ب 343 متر لكل الثانية أو 1224 كيلومتر لكل الساعة. تتعلق سرعة الصوت بعامل الصلابة وكثافة المادة التي يتحرك فيها الصوت
هنالك عوامل أخرى تؤثر على انتشار الصوت وسرعته كطبيعة المادة ،اللزوجة، تأثرها بالمجال المغناطيسي
المدونة تهتم بإبراز المناطق السياحية في المملكة العربية السعودية وذلك دعمًا للسياحة الداخلية
physicsinarabic 