الصوتيات هو مجال دراسة في الفيزياء يدرس جميع الجوانب المتعلقة بالموجات الميكانيكية ، مثل يبدووالموجات فوق الصوتية والاهتزازات التي تنتشر في الأوساط الصلبة والسائلة والغازية. يركز على دراسة الظواهر مثل الانتشار والانعكاس والامتصاص والتداخل بين الموجات الصوتية.
نرى أيضا: تصنيف الموجات - أنواع وأشكال الانتشار وخصائصه
صوت
ا يبدوإنها موجة ميكانيكية ولهذا السبب ، فهو قادر فقط على التكاثر في الوسائط المادية ، مثل الهواء أو الماء أو المعادن. ال انتشار الصوت ثلاثي الأبعاد ، هو موجة صوتية ينتشر بشكل دائري في وسط متجانس يغطي مسافات متساوية في جميع الاتجاهات. أيضا ، الصوت هو ملف موجة عرضيةأي أن الموجات الصوتية تنتقل في نفس اتجاه الاضطراب الذي نشأ عنها.
أنت اصواتمسموع من قبل البشر تقع ضمن نطاق من الترددات تسمى طيف مسموع. يتم توزيع هذه الترددات ، في المتوسط ، بين 20 هرتز و 20000 هرتز. يتم استدعاء أصوات الترددات الأقل من 20 هرتز الأشعة تحت الصوتية، بينما تُعرف الأصوات التي يزيد ترددها عن 800 هرتز باسم الموجات فوق الصوتية.
الكشف عن الموجات فوق الصوتية والأشعة دون الصوتية يتم استخدامه في عدد كبير من التقنيات والتطبيقات كثيرة:
الكشف عن الزلازل
إجراء الامتحانات
دراسة الهياكل تحت الأرض وما إلى ذلك.
ال ● السرعةفيالتكاثر من الموجات الصوتية هوالميزة الوسطى حيث تنتقل هذه الموجات. تعتمد هذه الخاصية على عوامل مثل الكثافة ودرجة الحرارة ومرونة الوسط. بشكل عام ، تنتقل الموجات الصوتية بشكل أسرع في الوسائط الصلبة مثل المعادن.
نرى أيضا: 5 أشياء يجب أن تعرفها عن الموجات الصوتية
الصيغ الصوتية
في الصيغ الصوتية يتم استخدامها لحساب خصائص الصوت مثل سرعة الانتشار والتردد وطول الموجة وشدة الصوت وما إلى ذلك. تحقق من أهمها أدناه!
الخامس - سرعة الصوت (م / ث)
λ - الطول الموجي (م)
F - التردد (هرتز)
تُستخدم الصيغة التالية لتحديد مستوى شدة الصوت بالديسيبل:
أنا0 - عتبة السمع البشري (10-12 W / م²)
أنا - شدة الصوت (W / m²)
تُستخدم الصيغة التالية لحساب التردد الظاهري عندما يتحرك مصدر الصوت بالنسبة إلى مراقب:
F - التردد الظاهر (هرتز)
F0 - تردد مصدر البث (هرتز)
الخامسس - سرعة الصوت (م / ث)
الخامسF - سرعة مصدر الصوت (م / ث)
الخامسم - السرعة المتوسطة (م / ث)
الصوتيات والموسيقى
الصوتيات لها تطبيقات مباشرة في الموسيقى ، ومن بينها دراسة التوافقيات في الأوتار وأنابيب الصوت المستخدمة في معظم الآلات الموسيقية. هل تريد معرفة المزيد عن الموضوع؟ الوصول إلى نصنا المحدد: الفيزياء في أناالات موسيقية.
نرى أيضا: الخصائص الفسيولوجية للصوت - الشدة والجرس والنبرة
تمارين حلها على الصوتيات
السؤال رقم 1 -تسمى الظاهرة التي تحدث بسبب حقيقة أن الموجات الصوتية تخضع لتغيير واضح في التردد بسبب الحركة النسبية بين المصدر الباعث والمراقب:
أ) الانعراج.
ب) تأثير دوبلر.
ج) تأثير تيندال.
د) الاستقطاب.
القرار:
تُعرف الظاهرة التي تسبب التغيير الظاهر في تردد الموجة تأثير دوبلر، لذا فإن البديل الصحيح هو حرف الباء.
السؤال 2 - "حجم" الصوت هو في الواقع شدة الموجات الصوتية ، أي كمية الطاقة التي يرسلها الصوت كل ثانية ، كل متر مربع. تحقق من البديل الذي يقدم وحدة القياس المقابلة لشدة الصوت.
أ) م / ث
ب) متر مكعب
ج) كجم.م / ث²
د) W / م²
القرار:
كما هو مذكور في البيان ، فإن شدة الصوت هي القدرة لكل متر مربع ، لذا فإن البديل الصحيح هو الحرف د.
بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء
