معلومات عن علم الصوت في الفيزياء

مفهوم الصوت وماهيته

يعرف الصوت فيزيائيًا بأنه اضطراب ميكانيكي ناتج عن حالة توازن تنتشر عبر وسط مادة مرنة ولكن هذا التعريف مقيد بمفهوم الصوت الذي يمكن للأذن البشرية سماعه، وهناك طبيعة أخرى للأصوات التي لا يسمعها الإنسان كأصوات صفارات الكلاب وأجهزة السونار.

وغالبًا ما يبدأ علم الأصوات بدراسة الموجات الصوتية وخصائصها إذ إن الصوت يتكون من موجات ناتجة عن عملية الاهتزاز أو الاضطراب فمثلًا موجات صوت الإنسان ناتجة عن اهتزاز أوتاره الصوتية الموجودة في الحلق وعندما يخرج الهواء من الفم ينتج الصوت الذي نسمعه ونفهمه.

أنواع الموجات الصوتية

هناك نوعان أساسيان من الموجات؛ المستعرضة والطولية بحيث تتباين بحسب طريقة انتشارها عبر المواد ففي الموجة المستعرضة والتي تشبه الموجة المتشكلة في حبل ممتد عندما يتم أرحته فيتذبذب الطرف الحر منه صعودًا وهبوطًا وتكون الحركة المشكلة للموجة عمودية أو عرضية على اتجاه تحرك الموجة (أي على طول الحبل).

يتم إنشاء العديد من الموجات المستعرضة بواسطة المصادر الكهرومغناطيسية كالراديو والضوء بحيث تتأرجح المجالات الكهربائية والمغناطيسية المشكلة للموجة بشكل متعامد مع اتجاه انتشارها،

في حين ينتشر الصوت عبر الهواء وغيره من الوسائط كموجة طولية، ويحدث الاضطراب الميكانيكي المشكل للموجة بنفس اتجاه انتشارها، ويمكن إنشاؤها في زنبرك عبر ضغط طرفيه على بعضهما وإطلاق أحدهما فتنتقل الموجات الطولية بطول الزنبرك وهي طريقة انتشار الصوت في الهواء.

وتتحرك الجسيمات المهتزة كجزء من الموجة الصوتية صعودًا وهبوطًا على طول محور انتقال الموجة، وتخلق هذه الحركة مناطق تجمع للجزيئات تليها مناطق ذات كثافة أقل تخلق خلخلة بداخل الموجة(مناطق ضغط مرتفع ثم مناطق ضغط منخفض وهكذا) فتنشأ الموجة الطولية.

وعليه فإن الموجة الصوتية تتكون من قمة وقاع بحيث يمثل الضغط المرتفع القمة في حين يمثل الضغط المنخفض القاع، والفترة الزمنية التي تستغرقها الموجة بين قمتي موجتين (أي لتتمكن من صنع قمة واحدة وقاع واحد) هي الفترة الزمنية للموجة الصوتية، ويحدد تردد الموجة الصوتية (عدد الموجات المتكونة في فترة زمنية معينة) بنبرة الصوت الناتج بحيث التردد الأعلى للصوت العالي والتردد المنخفض للأصوات الأكثر انخفاضًا.

خصائص الصوت

للصوت خواص عدة ترتبط بخواص الموجات الصوتية المكونة له وهي موضحة كما يلي:

التردد

يرتبط تردد الصوت بالنغمة المسموعة
الموجات الصوتية عالية التردد تكون عالية النبرة.
الموجات الصوتية المنخفضة التردد تكون ذات نبرة أو حدة منخفضة.

السعة

سعة الموجة الصوتية ترتبط بحجم الصوت.
الموجات الصوتية الهادئة هي تلك ذات السعة الصوتية المنخفضة.
الموجات الصوتية العالية أو الصاخبة هي تلك ذات السعة الصوتية العالية.

ويستطيع البشر سماع ترددات معينة تتمثل بتلك القادرة على تحفيز القوقعة السمعية - وهي مجموعة محدودة من الترددات - ونطاق السمع البشري الطبيعي يتراوح بين (20 - 20000 هيرتز) والهيرتز هي وحدة قياس الصوت.

2023-12-1917تعليم

مزيد من المشاركات

أجمل دعاء ليوم الجمعة

أجمل دعاء ليوم الجمعة أجمل الدعاء الذي يدعو به المسلم ما كان جامعاً لخيري الدنيا والآخرة ومن هذه الأدعية: اللّهم يا حي يا قيوم يا ذو الجلال والإكرام اهدنا في من هديت وعافينا في من عافيت واقض عنّا برحمتك شرّ ما قضيت، إنّك تقضي بالحق ولا يقضى عليك، آمنا بكتابك الذي أنزلت وبنبيك الذي أرسلت فاغفر لنا ما قدمنا وما أخّرنا وما أسررنا وما أعلنّا وما أنت به أعلم أنت المقدم وأنت المؤخر وأنت على كل شيء قدير. اللهم لك الحمد ملء السموات وملء الأرض وملء ما بينهما وملء ماشئت بعدهما. اللّهم إنّي أسألك يا فارج

سبب نزول آية (وجعلنا من بين أيديهم سدا)

سبب نزول آية (وجعلنا من بين أيديهم سدا) هذه الآية من سورة يس ويأتي ترتيبها آية رقم 9، ومما يجدر ذكره أنّ سورة (يس) نزلت بعد سورة (الجن)، فيكون وقت وتاريخ نزولها بين الهجرة إلى الحبشة وحادثة الإسراء، وسميت هذه السورة بـ (يس) لافتتاح السورة بهذين الحرفين، وعدد آيات هذه السورة ثلاثاً وثمانين آية. مقاصد سورة يس المقصد العام لنزول هذه السورة العظيمة هو تأكيد النبوة والرسالة الإلهية للنبي محمد -صلى الله عليه وسلم-، ومدى حاجة الناس إليها، وهي بمثابة تحذير شديد من الله -تعالى- للعرب الذين لم يحذّروا

مظاهر الحضارة العربية الإسلامية

العمارة الإسلامية تتميز العمارة العربية الإسلامية عن غيرها من العمارات، فهي تمتلك طابعاً مميزاً سواء من ناحية التصميم، أو العناصر المعمارية المميزة، أو الزخارف المستخدمة، وقد برع المهندسون المسلمون في أعمال الهندسة المعمارية، ووضعوا الرسومات، والتفصيلات، والمجسمات اللازمة للتنفيذ، والمقاسات الأولية. لا شكَّ أنَّ الناظر إلى تاريخ الفن المعماري الإسلامي يُدرك أنَّ هذه المباني الراسخة احتاجت منهم التعمق في علوم الهندسة، والرياضة، والميكانيكا، ومن إسهامات المسلمين لتطويرها، وتحديثها ما يلي:

معلومات عن حاسة الشم عند الإنسان

كيفية عمل حاسة الشم عند الإنسان تدخل جزيئات الرائحة إلى الأنف عبر فتحتي الأنف ، ثم تنتقل بعدها إلى قمة التجويف الأنفي، ومنها الشق الأنفي حيث تستقبل أعصاب الرائحة هذه الجزيئات وتعمل على تمييزها وتحليلها عبر المستقبلات الحسية الموجودة فيها بأعداد كبيرة، وتعمل مجموعة من الأعصاب النشطة على نقل هذه المعلومات إلى الدماغ، كما تحفظ جميع الروائح االتي يقوم الدماغ بشمها، ووفقاً لدراسة نشرها باحثون من جامعة روكفلر فإن الإنسان قادر على تمييز ما يزيد عن ترليون رائح مختلفة. اضطرابات حاسة الشم عند الإنسان

خطوات الوصف العلمي

خطوات الوصف العلمي يبنى المنهج العلمي على البحث بشكل منظم ومتسلسل للوصول إلى المعلومة بشكل صحيح بعيدًا عن احتمالية وقوع أي خطأ، ويُمكن توضيح خطوات استخدام الوصف العلمي كما يأتي: الشعور بالمشكلة الشعور بالمشكلة يعني ملاحظة المشكلة المنتشرة والقيام بدراستها، ووصفها، وفهم الأسباب المؤدية لها، وطريقة علاجها أو الحد منّها. تحديد مشكلة البحث بعد أن يحدد الباحث المشكلة فإنه يقوم بتحديد جوانبها كافة في ضوء المتغيرات والتعريفات الخاصة بها، وذلك كي يتم إيصال الفكرة بشكل سلس للقارئ. طرح الأسئلة أو صياغة

قصة سد مأرب

تاريخ سد مأرب كان يُدعى سد مأرب في العصور القديمة بوادي سبأ، وبُني على شكلٍ هرمي في المقطع العرضي، وهو ذو بنيةٍ تحتيةٍ دقيقةٍ من البناء والحجر، ويبلغ طوله حوالي 550م، ويتحكم السد بتدفق الماء لاحتوائه على بوابات، حيث أنّه يحفظ المياه بعنايةٍ لإمداد المناطق الزراعية الكثيفة بالمياه، ويقوم بريّ أكثر من 4000 فدان (16 كم مربع)، وعلى الرغم من أنّ حكام سبأ وحمير قاموا في القرنين الخامس والسادس بعد الميلاد على تطوير السد إلا أنّه يوجد فيه كسور، وفي القرن السابع حدثت هزة أرضية أدت إلى هدمه الأخير، وقد

العلاقة بين الغطاء النباتي والتضاريس

ما هي العلاقة الأساسية التي تربط بين الغطاء النباتي والتضاريس؟ من أهم النقاط التي توضح العلاقة الأساسية والتي تربط بين الغطاء النباتي والتضاريس هي: التضاريس تؤثر بشكٍل مباشر في بنية التربة. التضاريس تؤثر في المناظر الطبيعية. التضاريس تؤثر في توزيع مغذيات التربة المختلفة. الغطاء النباتي يلعب دورًا هامًا في تحسين واستعادة البيئات البيئية الهشة. العوامل الطبوغرافية والتربة والنباتات ترتبط مع بعضها البعض ارتباطًا وثيقًا، والتي تُساعد على استصلاح الأراضي. تُساعد خصائص التربة المختلفة على تحديد

أحلام اليقظة في علم النفس

أحلام اليقظة ظهر الاهتمام بالأحلام والخيال منذ العصور القديمة مروراً بالعصور الوسطى وحتى العصر الحالي، واختلف علماء الفلسفة قديماً وعلماء النفس حديثاً في تناولها ودراستها بالتفسيرات البدائية القديمة ومنها إلى التفسيرات العلمية الحديثة، أما أحلام اليقظة فتُعتبَر من الظواهر النفسية التي من الممكن أن يمارسها الجميع ضمن الحدود المعقولة دون المبالغة بها، فهي عالم واسع يفتح للفرد آفاقاً جديدة على رؤاه المستقبلية المجهولة؛ أي أنّها العملية النفسية التي تسمح للفرد في عيش أفكاره البعيدة أو مستحيلة