سرعة الصوت في الاوساط المختلفة

الصوت هو اهتزاز أو موجة تنتقل عبر المادة بأنواعها ( صلبة أو سائلة أو غازية ) ويمكن سماعها ، وتمر هذه الموجات الصوتية من خلال وسيط حتى تصل إلى الأذن .

كيف ينتقل الصوت

تبدأ موجات الصوت عند الانتقال من المصدر بالاهتزاز ببعض الحركات الميكانيكية ، مثل قيام شخص بطرق الباب مثلا ، سيؤدي هذا إلى اهتزاز الجزيئات المجاورة للمصدر ( أي حيث تضرب يدك الباب عندما تطرق ) ، عندما تهتز هذه الجزيئات فإنها بدورها تتسبب في اهتزاز الجزيئات المحيطة بها ، وسينتشر هذا الاهتزاز من الجزيء إلى الجزيء مما يؤدي إلى انتقال الصوت .

انتقال الصوت في الفراغ

يجب أن ينتقل الصوت عبر مادة لأنه يحتاج إلى اهتزاز الجزيئات للانتقال ، لذا فهو لا ينتقل في الفراغ ، ولذا فإن الفضاء الخارجي هادئ للغاية رغم الانفجارات التي تحدث ، لذا لانتقال الصوت لابد من وسط يعبر من خلاله والذي يسمى بالوسيط .

سرعة الصوت

سرعة الصوت هي مدى سرعة موجة الصوت أو الاهتزازات التي تمر عبر الوسط أو المادة ، ولنوع المادة تأثير كبير على سرعة انتقال الصوت ، حيث تتغير السرعة وتقدر طبقا للوسط الذي تعبر فيه الموجات ، فالسمات التي تؤثر بسرعة الصوت هي الكثافة ومعامل الحجم ، ولذا نجد أن الصوت يتحرك بسرعة أكبر خلال السوائل والأجسام الصلبة ، كما ينتقل الصوت في الماء أسرع من الهواء ، كما نجد أن سرعة الصوت تزداد مع الحرارة .

سرعة الصوت في الهواء

في الهواء ينتقل الصوت بسرعة 343 متر في الثانية ( 768 ميل في الساعة ) ، وبهذا المعدل ، سينتقل الصوت لمسافة ميل واحد في حوالي خمس ثوان ، وقد تم تقدير هذه القيمة لسرعة الصوت عند درجة حرارة 20°م ، وقد اكتشف العلماء أن هذا المعدل تغير مع تغير درجة حرارة للهواء ، حيث وجدوا أنه عند درجة الصفر المئوي سرعة الصوت تبلغ 330م/ ث أي أن سرعة الصوت تتناسب تناسبا عكسيا مع درجة الحرارة .

سرعة الصوت في الماء

ينتقل الصوت بمعدل أربعة أضعاف في الماء ( 1482 مترًا في الثانية ) ، وتتوقف سرعة الصوت في الماء على كثافة الماء وملوحتها وكذلك درجة حرارتها ، كما وينتقل الصوت بنحو 13 مرة أسرع خلال الصلب ( 4512 مترًا في الثانية ) .

ما هو حاجز الصوت

عندما تسير الطائرات بسرعة أسرع من سرعة الصوت ، يطلق عليها كسر حاجز الصوت ، ومعظم الطائرات لا تسير بهذه السرعة ، ولكن بعض الطائرات المقاتلة تفعل ذلك ، عندما تكسر الطائرات حاجز الصوت ، فإنها أيضا تخلق شيئا يطلق عليه طفرة الصوت ، وهي ضوضاء عالية مثل الانفجار الناتج عن عدد من الموجات الصوتية التي تصطدم معًا لأن الطائرة تسير الآن أسرع من الصوت .

حقائق حول الصوت

الذباب حشرات لا يمكنها سماع الصوت .

الحيوانات ذات الأذنين الكبيرة يمكن أن تسمع أفضل من تلك التي لها آذان صغيرة .

يتم إنتاج الصدى عند ارتداد الموجات الصوتية عن كائن ما .

أعلى صوت طبيعي على الأرض هو صوت بركان ثائر ، فقد تم تسجيل ثوران كراكاتوا في عام 1883 ليكون أعلى صوت يصدر في العالم ، حيث تم سماع الصوت على مسافة 4000 ميل .

ينتقل صوت الحوت بسرعة قصوى تبلغ 800 كيلومتر أو 479 ميلًا في الماء ، تسمع الدلافين الأصوات على بعد 24 كيلومترا أو 15 ميلا تحت الماء .

يمكن أن يتسبب الصوت العالي في إتلاف الأذنين وتسبب فقدان السمع ، حتى الأصوات العالية ذات الـ85 ديسيبل يمكن أن تدمر الأذنين عند سماعها على مدار فترة زمنية طويلة ، لهذا السبب من الجيد عدم الاستماع إلى الموسيقى الصاخبة أو استخدام سماعات عالية الصوت .

حاسة السمع لدى الثعلب جيدة جدًا لدرجة أنه يمكن سماع صوت الفئران على بعد 100 متر (330 قدم) ، ويصل الأمر لدرجة أنه قادر على التقاط صوت الفئران وهي تحفر تحت الأرض !

يستخدم البشر والحيوانات الصوت كأداة أو وسيلة للاتصال والأغراض الطبية كرسم القلب ، والموجات فوق الصوتية والسونار والدوبلر لخدمات الطقس وموقع الصدى للملاحة .