ملخص الفصل ٣: الصوت

3-1 خصائص الصوت والكشف عنه

• الصوت موجة طولية تنتقل فيها تغيرات الضغط خلال المادة على شكل تضاغطات وتخلخلات، ولا ينتقل في الفراغ.
• تعتمد سرعة الصوت في الهواء على درجة الحرارة فتبلغ نحو 343 m/s عند 20 °C، وتكون أكبر في السوائل والمواد الصلبة منها في الغازات.
• حدة الصوت تعتمد على تردده، ومستوى الصوت يقاس بالديسيبل dB، وتأثير دوبلر هو تغير التردد الذي يدركه المراقب بسبب حركة المصدر أو المراقب.

راجع صفحة ٨٥ في الكتاب

3-2 الرنين في الأعمدة الهوائية والأوتار

• ينتج الصوت عن اهتزاز الأجسام كالأوتار الصوتية في الحنجرة والأغشية والأوتار في الآلات، فتولد تذبذبات في ضغط الهواء.
• يحدث الرنين في عمود هوائي عندما يهتز بتردد مصدر الصوت نفسه؛ ففي أنبوب الرنين المغلق يكون أقصر طول رنين ربع طول موجي، وفي الأنبوب المفتوح نصف طول موجي.
• التردد الأساسي (النغمة الأساسية) هو أقل تردد رنين، وتداخل صوتين متقاربين في التردد ينتج الإيقاع الذي يساوي الفرق بين الترددين.

راجع صفحة ٩٣ في الكتاب

مثال محلول

شوكة رنانة ترددها 686 Hz تهتز في هواء سرعة الصوت فيه 343 m/s. ما الطول الموجي للصوت الناتج؟

1. نستخدم العلاقة v = λf، إذن λ = v/f.
2. نعوض: λ = 343 m/s ÷ 686 Hz.
3. نحسب: λ = 0.50 m.
4. تحقق: λf = 0.50 m × 686 Hz = 343 m/s، وهي سرعة الصوت المعطاة.

الإجابة: الطول الموجي 0.50 m.