الصوت

فيزياء الصوت و الحركة الموجية

المرحلة الثانية علوم – فيزياء 2016 - 2017 د- محمد هادي الشمري
Uالمحاضرة التاسعة :-
الصوت

الصوت هو اهتزاز مادي يشكل سلسلة من التضاغطات و التخلخلات المتتالية و التي تنتقل في الأوساط المادية كالهواء و عند وصولها الأذن تتحسس بها و التي يتراوح مقدارها بين (20 – 20000 ) Hz التي يقابلها تغيير في الضغط مقداره (20 – 2*10-5) N / m2.
أن الحد الأدنى لضغط الصوت يدعى بحافة السمع و أي ضغط دونه لايمكن أحساسة كصوت , و الحد الأعلى لضغط الصوت يدعى بحافة الألم و أي ضغط أعلى منة يسبب تلفا داخليا للإذن .
شروط انبعاث الصوت
1- الجسم المهتز.
2- الوسط الناقل.
أن مصادر الصوت حولنا كثيرة و متنوعة و غالبا ما تكون معقدة ألا أن جميع هذه المصادر هي بحقيقتها أجسام مهتزة و نتيجة لاهتزاز أي جسم يحدث تضاغط في الهواء المحيط به أثناء حركته إلى الأمام ثم يحدث تخلخل في الهواء إثناء حركه الرجوع و هكذا تنتقل الحركة الاهتزازية من الجسم المهتز إلى الهواء المحيط به مباشرة و هذه الحركة الاهتزازية في الهواء تتقدم على شكل موجات من التضاغط و التخلخل حتى تصل الأذن.

انطلاق الصوت
هو المسافة التي يقطعها الصوت خلال وحدة الزمن و يعتمد على نوع الوسط الذي ينقله
C =

حيث أن k يمثل معامل المرونة ألحجمي للهواء و يساوي 0 ? حيث ?0 هو الضغط الجوي و هي النسبة بين الحراريتين النوعية للهواء تحت ضغط ثابت و حجم ثابت على التوالي و ? يمثل كثافة الهواء.
أن انطلاق الصوت في الأجسام الصلبة اكبر من انطلاق الصوت في السوائل و يعود ذلك إلى أن معامل مرونة الأجسام الصلبة ( مقاومة الصلب ) اكبر من معامل مرونة السائل.
و كذلك انطلاق الصوت في الأوساط السائلة اكبر من الأوساط الغازية و يعود ذلك إلى أن قابلية انضغاط السائل تكون اقل بكثير من قابلية انضغاط الغاز.

العوامل المؤثرة على سرعة الموجة الصوت في الهواء

1- تأثير تغيير درجة الحرارة على سرعة الصوت:-
كلما ارتفعت درجة الحرارة كلما زاد انطلاق فنلاحظ عند زيادة درجة الحرارة درجة سليليزية واحدة فان انطلاق الصوت يزداد ب 0.61 m / sec.

2- تأثير تغير الضغط على سرعة الصوت:-
أن سرعة تقدم الموجة في الهواء لا تتأثر أذا تغير ضغط الهواء و ذلك لان أي تغيير في ضغط كتلة معينة من الهواء يولد تغييرا مقابلا في حجم الهواء.


3- تأثير تغير الرطوبة على سرعة الصوت:-
أذا كانت سرعة الصوت تزداد كلما قلت كثافة الوسط لذلك فان سرعة الصوت في الهواء تزداد مع زيادة رطوبته علما أن الهواء الرطب تكون كثافته اقل من كثافة الهواء الجاف.

4- تأثير الريح على سرعة الصوت:-