سرعة الصوت في الأوساط المختلفة
سرعة الصوت في الأوساط المختلفة
تعريف مفهوم سرعة الصوت : هي السرعة التي تنتقل بها الموجات الصوتيّة من مكان لآخر.
تختلف السرعة حسب الوسط الّذي تنتقل فيه الموجات.
س : ما هي الخصائص التي تحدّد سرعة الصوت ؟
جـ : هي الكثافة ومعامل الحجم.
* تختلف سرعة الصوت في الأوساط المختلفة :
أولاً: سرعة الصوت في الأجسام الصلبة :
تكون سرعة الموجات الصوتية أكبر في الأجسام الصلبة عن غيرها ( علل ) وذلك بسبب أن الجزيئات في المواد الصلبة تكون متقاربة أكثر فأكثر.
فعلى سبيل المثال تكون سرعة موجات الصوت في الفولاذ 17 ضعف لسرعة نفس الموجات في الهواء.
ثانياً: سرعة الصوت في السوائل :
نتشر موجات الصوت بسرعات أكبر في السوائل (ولكنها من سرعته في الأساط الصلبة ) وذلك بسبب تقارب الجزيئات للسائل.
فعلى سبيل المثال تنتقل موجات الصوت بسرعة 1482 م/ث في الماء العذب وهذه السرعة أربعة أضعاف سرعة الصوت في الهواء. وتعتمد كثير من الحيوانات البحرية على موجات الصوت للاتصال فيما بينها حيث إن موجات الصوت تتحرك بسرعة أكبر في الماء.
ثالثاً: سرعة الصوت في الغازات :
تتوقف سرعة الصوت على نوع الغاز ودرجة حرارته. وتزداد سرعة الصوت بمقدار ( 0.61 م / ث ) كلما ارتفعت درجة الحرارة درجة مئوية واحدة.* ينتقل الصوت بسرعة أكبر خلال السوائل والأجسام الصلبة. كما أنّ سرعة الصوت تزداد مع زيادة درجة حرارة الوسط الناقل للصوت.
س: ما هي العوامل التي تتوقف ( تعتمد ) عليها سرعة الصوت ؟
جـ : سرعة الصوت تعتمد سرعة الصوت على الوسط الذي ينتقل خلاله الصوت. وخصائص الوسط التي تحدد سرعة الصوت هي الكثافة وقابلية الانضغاط. والكثافة هي مقدار الكتلة الموجودة في وحدة الحجم من المادة. وتقيس قابلية الانضغاط مدى سهولة كبس المادة في حيز ضيق. وكلما زادت الكثافة وزادت قابلية الانضغاط، قلت سرعة الصوت.
* ينتقل الصوت بسرعة 340 م/ث. ولكن سرعة الصوت تزداد بزيادة درجة الحرارة. فسرعة الصوت في الهواء، على سبيل المثال، 386 م/ث عند درجة الحرارة 100°م
س: ما الفرق بين مقدار سرعة الصوت وسرعة الضوء ؟
جـ : سرعة الصوت أقل بكثير من سرعة الضوء. حيث يتحرك الضوء في الفراغ بسرعة 299,792 كم/ث وهي تساوي تقريباً ( 300000 كم / ث) ، أي أن سرعة الضوء تزيد بنحو مليون مرة مقدار سرعة الصوت.
ونتيجة لذلك، نرى وميض البرق أثناء العواصف، قبل أن نسمع صوت الرعد. وإذا راقبت نجارًا يطرق بالمطرقة من مسافة بعيدة، فإنك سترى المطرقة تطرق الخشب قبل أن تسمع صوتها.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
يمكنكم من أدناه
