يُعد الصوت أحد أنواع الموجات الصوتية التي يُمكن سماعها وانتشارها في الأوساط المادية المحيطة بنا، كما أن للصوت مجموعة من الصفات المميزة عن الموجات الصوتية الأخرى وفقاً لعلم الفيزياء، ومن بينها اختلاف صرعة الصوت وانتقال الموجات الصوتية وفقاً للوسط المادي الذي تنتقل من خلاله، لذا نتعرف معكم في السطور القادمة على اي المواد ينتقل الصوت من خلالها ببطء وكيفية انتقال الموجات الصوتية وأهم خصائصها في موقع مخزن المعلومات، فتابعونا.
يُمكن للصوت الانتقال ببطء من خلال الهواء، وذلك لأنه من الثابت علمياً أن الموجات الصوتية يُمكنها فقط الانتقال من خلال الأوساط المادية ولا يُمكنها الانتقال عبر الفراغ، ويُعد الهواء أحد الأوساط المادية التي يُمكن للموجات الصوتية الانتقال فيها ببطء وذلك بسبب تباعد جزيئات الهواء عن بعضها البعض بشكل كبير.
بينما يُمكن للموجات الصوتية الانتقال بشكل سريع للغاية من خلال المواد الصلبة وذلك بسبب التقارب الشديد بين جزيئاتها، لذا تنتقل الموجات الصوتية في المواد الصلبة بشكل أكبر ما يكون، ويليها المواد السائلة، ثم المواد الغازية ولا يُمكن للموجات الصوتية بأي شكل كان الانتقال في الفراغ، ونظراً لأن الهواء من المواد الغازية التي توجد مسافات كبيرة نسبياً بين جزيئاتها فإن الصوت ينتقل خلالها ببطء.
تعريف الموجات الصوتية
تُعرف الموجات الصوتية Sound waves بأنها مجموعة من الموجات الصادرة عن مصدر محدد، وللموجات الصوتية طاقة حركية تتسبب في تحريك جزيئات الهواء المُحيط بالموجات التي تنتقل في هذا الوسط المادي، وذلك سواء كان هذا الوسط وسط صلب أو سائل أو غازي كالهواء، ولا يُمكن للموجات الصوتية الانتقال في الفراغ، وتتسبب حركة الموجات الصوتية في انتقال الطاقة الحركية من الموجات إلى الجزيئات المحيطة بها مما يؤدي لنقل الموجات الصوتية وسماعها من مكان إلى مكان آخر.
ويحدث خلال عملية انتقال الموجات الصوتية ضغط وتخلخل في الموجات، حيثُ يكون الضغط عندما تتقارب الموجات من بعضها البعض بشكل كبير، ويحدث التخلخل عند حدوث تباعد لجزيئات الموجات، ويتم قياس سرعة الموجات الصوتية بوحدة الديسيبل.
أهم خصائص الموجات الصوتية
تمثل الموجات الصوتية مجموعة من الموجات الصادرة من مصدر محدد، تمتلك هذه الموجات الطاقة الحركية اللازمة للقيام بتحريك جزيئات الهواء المحيطة بها، مما يؤدي لانتقالها من مكان إلى مكان آخر، ولا يُمكن للصوت الانتقال في الفراغ وللموجات الصوتية مجموعة من الخصائص المميزة التي تتمثل في:
للموجات الصوتية تردد محدد، ويُقصد بالتردد عدد الموجات التي تحدث خلال وحدة زمنية ما، كما أن للموجات الصوتية وقت دوري وهو الوقت الذي يُستغرق لتكوين الموجة.
للموجات الصوتية طول موجي محدد، ويُقصد بالطول الموجي المسافة التي تقطعها الموجة بين ضغطين متتاليين أو خلخلتين متتاليتين.
تُعرف الموجات الصوتية بكونها موجات ميكانيكية وذلك لأن انتقال الموجات الصوتية يتطلب وجود وسط مادي للانتقال من خلاله.
الموجات الصوتية موجات طولية وذلك يعود إلى أن اتجاه انتشارها هو نفس الاتجاه التي تهتز جزيئاتها خلاله.
للموجات الصوتية سعة محددة، والسعة هي المصطلح المعبر عن مقدار الصوت أو الاضطراب الذي تُسببه الموجة في الوسط المادي.
للموجات الصوتية سرعة محددة تنتقل خلالها في الوسط المادي الذي تنتقل خلاله، وتعتمد سرعة الموجات الصوتية على عاملين أولهما هو مرونة الوسط الناقل، أي أنه كلما زادت مرونة الوسط المادي وقلت كثافته تزداد سرعة الموجات الصوتية، والعكس صحيح فكلما انخفضت مرونة الوسط المادي وزادت كثافته تقل سرعة الموجات الصوتية خلال انتقالها.
أنواع الموجات الصوتية
تختلف الموجات الصوتية في أنواعها وفقاً لطريقة انتشارها والوسط المادي الذي تنتقل من خلاله، ونوضح لكم تالياً أنواع الموجات الصوتية:
الموجات الصوتية الطولية
الموجات الصوتية الطويلة long itudinal wave وهي الموجات التي تهتز خلالها جزيئات الوسط المادي الناقل ذهاباً وإياباً في نفس اتجاه حركة الموجات الصوتية، وقد تكون الوسط الذي تنتقل خلاله الموجات وسط صلب أو سائل أو غازي، ومن أمثلة الموجات الصوتية الطويلة هي الموجات الصوتية التي تنتقل خلال الهواء وتستقبلها أذن الإنسان وتتمكن من سماعها بوضوح.
الموجات الصوتية العرضية
تُعرف الموجات الصوتية العرضية أو الموجات المستعرضة transverse wave بأنها الموجات التي تهتز خلالها جزيئات الوسط إلى أعلى وإلى أسفل بزوايا قائمة على الاتجاه الذي تتحرك خلاله الموجة الصوتية ويتم انتقال هذا النوع من الموجات في الأوساط السائلة والصلبة ولا يُمكنها الانتقال عبر الغازات، ومن الأمثلة على الموجات الصوتية العرضية الموجات الناتجة عن إذاعات الراديو.
كيفية انتقال الموجات الصوتية
يكون انتشار الموجات الصوتية بطريقة من طريقتين على النحو التالي، إما انتقالاً طولياً وتُسمى خلالها الموجات الصوتية الطولية، أو عمودياً على اتجاه حركة الموجات وتُسمى الموجات الصوتية العرضية، ونوضح لكم تالياً كيفية انتقال الموجات الصوتية بنوعيها:
انتقال الموجات الصوتية الطولية
تنتقل الموجات الصوتية الطولية من خلال طريقة الاهتزاز الميكانيكي الذي ينتشر على طول اتجاه موجة انتشار الموجة الصوتية، بحيث تنتشر الموجات الصوتية طولياً بطريقة ضغط الكثير من الموجات معاً، وذلك حتى يتم تشكيل ضغط ثم إطلاق الموجات، وهو الأمر الذي يسمح بانتقال الموجات الصوتية على طول الوسط المادي الذي تنتقل الموجات من خلاله كالهواء.
انتقال الموجات الصوتية العرضية
تنتقل الموجات الصوتية العرضية بطريقة عمودية على اتجاه حركة الموجة وذلك مثل انتشار الموجات التي تتولد في حبل ممتد عندما يتذبذب أحد أطرافه ذهاباً وإياباً.
وفي ختام مقالنا أعزاءنا القراء نكون قد عرضنا لكم تفصيلاً الإجابة على سؤال اي المواد ينتقل الصوت من خلالها ببطء مع التعرف على أهم خصائص الموجات الصوتية وكيفية انتقالها في الأوساط المختلفة، وللمزيد من الموضوعات تابعونا في موقع مخزن المعلومات
