الصوت the sound ماهيته وكيف ينتقل

الصوت the sound : إن كل ما نسمعه ما هو إلا صوت ، سواء كان ساراً أو غير سار ، هادئاً أو صاخباً ، عالياً أو منخفضاً .

وينتج الصوت بالاهتزازات عندما يتحرك شيء ، الى الأمام وإلى الخلف مثل مد قطعة من المطاط بين إصبعين وربطهما جيداً ثم شدها ، ويمكنك أن تراها تهتز وتسمع الصوت الذي تحدثه .

في داخل الحنجرة توجد أوتار صوتية تهتز مثل قطعة المطاط التي ذكرناها.

ولكنها تتحرك بواسطة الهواء الذي يمر خلالها من رئتيك ، ويمكنك أن تشعر بهذه الحركة إذا وضعت إصبعك اثناء الكلام على حنجرتك .

وكذلك فإن طنين أجنحة البعوضة وحفيف الأشجار في الرياح نوع من الأصوات ، ولكن عندما تسكن اجنحة البعوضة وتهدأ الرياح ، فإن الصوت يتوقف .

ولذلك فللحصول على صوت يجب أن تكون هناك حركة .

كيف ينتقل الصوت the sound

كما يمكننا سماع قصف الرعد من على بعد عدة أميال ، كذلك يمكننا سماع الهمس في الأذن ، فالصوت يصدر من على بعد أو من قرب ، ولكن لا بد له أن ينتقل .

ويمكنه الانتقال خلال الجوامد مثل المعادن ، أو السوائل مثل الماء ، أو الغازات مثل الهواء ، وذلك في كل الاتجاهات .

والصوت يتحرك من الشيء المهتز في كل الاتجاهات مثل الأمواج التي نراها عندما نسقط حجراً في الماء .

فالموجات الصوتية مثل التموج في الماء ، تتحرك الى الخارج في دوائر تزايدية .

وعندما يتحرك خيط المطاط الى الأمام والخلف ، أي يهتز ، فإن جزيئات الهواء التي حوله تفعل نفس الشيء تماماً .

فهي تندفع للأمام عند كل حركة أمامية للجسم المهتز ، ثم تعود الى وضعها الأصلي لتبدأ الحركة مرة أخرى .

وتتحرك جزيئات الهواء في حركتها الأمامية حركة تكفي لإزاحة جزيئات الهواء التالية لها التي تتحرك بدورها حركة أمامية لإزاحة جزيئات أخرى . وهكذا تصل الاهتزازات الى آذاننا .

إن بلة الأذن مثل طبلة الأوركسترا تماماً ، فعندما ترتطم بها جزيئات الهواء المتحركة فإنه لا يوجد هواء لتحركه .

ولذلك فإنها تحرك طبلة الأذن بدلاً من الهواء ، فتهتز وتتحول الاهتزازات الى دفعات حسية تذهب الى العقل الذي يفسرها على أنها صوت .

الأصوات الصاخبة والهادئة

عندما يقرع قارع طبله بشدة ، فإننا نسمع صوتاً صاخباً على خلاف إذا ما نقره بخفة . ذلك لأن الدقات الشديدة تسبب اهتزازات عنيفة تجعل طبلة الأذن تهتز أكثر .

وبعدنا عن مصدر الصوت the sound يحدث أيضاً اختلافاً ، فالموجات الصوتية بانتقالها تصبح أضعف ، ومن ثم يصبح الصوت أهدأ .

الأصوات العالية والمنخفضة

تعتمد الطبقات الصوتية على عدد الاهتزازات التي يحدثها الصوت ، فإذا كان عدد الاهتزازات في الثانية كثيراً ، فإن الصوت يكون عالياً . أما إذا كان العدد قليلاً فإن الصوت يكون منخفضاً .

إن منتصف لوحة مفاتيح البيانو يهتز 256 مرة في الثانية ، والنغمة العالية قد تهتز 3500 مرة في الثانية ، أما النغمة المنخفضة فتهتز 150 مرة فقط .

وليست كل الأصوات يمكن للإنسان سماعها ، فبعضها عالٍ جداً ، على أن الكلاب يمكنها سماع صفير أعلى من الذي تستطيع سماعه أذن الإنسان ، لأن طبلة آذانها أكثر حساسية من طبلة آذاننا التي تستجيب لاهتزازات أقل .

نوعية الصوت the sound

عندما تصدر آلتان موسيقيتان مثل الكلارنيت والكمان نفس النغمة ، ولكن إحداهما أعلى من الأخرى ، فإننا نستطيع التفرقة بينهما بسبب اختلاف نوعية النغمة ، وهذا ما يسمى الجرس الموسيقي .

إن صوت الآلتين مختلف لأنهما يصدران اهتزازات كثيرة ، وكل آلة ترسل مجموعات مختلفة من هذه الاهتزازات .

الصدى

يصطدم الصوت اثناء انتقاله بالأشياء الموجودة في مساره ويرتد الى الخلف كما ترتد الكرة تماماً .

ويتكون الصدى بعودة الموجات الصوتية الى آذاننا . فإذا أطلقت صيحة في فناء واسع له سياج مرتفع ، فإنك تسمع صوتك يرتد إليك من السياج .

وفي الحجرات العادية يرتد الصوت the sound من الجدران ، ولكن رحلته في هذه الحالة تكون قصيرة وسريعة ، بحيث أن الصدى يحدث بينما ما زلت تتحدث .

ويمكنك سماع الصدى عندما تكون على مسافة 55 قدماً على الأقل من السطح الذي يعكس الصوت .

ولذلك فعندما تطلق صيحة ، فإن الصوت يقطع 55 قدماً حتى الحائط و 55 قدماً في العودة ، ويكون المجموع الكلي 110 أقدام .

ولما كان الصوت يقطع 110 قدم في الثانية ، فإنه يقطع هذه الرحلة في عشر ثانية ، ولذلك فإنك تسمع الصدى مباشرة عقب صيحتك .

أما إذا كنت على مسافة أبعد ، فإن وقتاً أكثر يمر قبل سماعك الصدى .

والصوت the sound المرتد من جبل على مسافة بعيدة يسترق وقتاً أطول لعودته ، ولذلك فإنك تسمع عدة كلمات .

سرعة الصوت the sound

تستغرق الموجات الصوتية وقتاً لانتقالها من مكان لآخر ، على حين ينتقل الضوء بسرعة 186 ألف ميل في الثانية ، فالصوت أبطأ بكثير .

ولهذا ففي العواصف الرعدية ، نرى البرق قبل أن نسمع الرعد ، بالرغم من حدوثهما في نفس الوقت .

وعند مستوى البحر عندما تكون درجة الحرارة 32 درجة فهرنهايت ، فإن الصوت يقطع حوالي 110 قدم في الثانية ، أو 759 ميلاً في الساعة .

وينتقل الصوت خلال الهواء الساخن أسرع من انتقاله في الهواء البارد الموجود في طبقات الجو العليا ، كذلك فإن الصوت لا ينتقل على الإطلاق خلال الفراغ ، حيث لا يوجد هواء .

وسرعة الصوت the sound في الماء أكبر أربع مرات من سرعته في الهواء ، وفي بعض المعادن ينتقل الصوت the sound بسرعة أكبر بحوالي أربع مرات من سرعته في الماء .

اختراق حاجز الصوت

تحدث الطائرات المحلّقة اضطرابات عند مرورها خلال الهواء ، وفي السرعات المنخفضة فإن الهواء يتفرق ويتسرب حول الطائرة .

أما عند سرعة حوالي 500 ميل في الساعة أو أكثر فغن الهواء لا يتسرب بسهولة حول الطائرة ولكنه يبدأ في الانضغاط أمامها مكوناً جداراً .

ويحدث هذا بفعل جزيئات الهواء التي تدفع كل منها الأخرى الى الأمام ولا تقترب من الطائرة .

ولما كانت الجزيئات تتحرك بسرعة الصوت ، فإنه عندما تزداد سرعة الطائرة فإن الجزيئات لا يمكنها أن تتحرك بعيداً عن طريق الطائرة .

وعندما تصل سرعة الطائرة الى سرعة الصوت ، وهي السرعة التي تتحرك بها الجزيئات ، يصبح الحاجز الهوائي أمام الطائرة صلباً تقريباً ومكوناً بما يعرف بالصدمة الموجية .

وعندما تسير الطائرة بسرعة أكبر من سرعة الصوت ، فإنها تحلّق بهذه الصدمة الموجية التي تتكسر وتنحني للخلف .

وتسمع ضوضاء عالية من على الأرض ، تتبعها موجات أخرى في تتابع سريع ، وكلها تتكسر مكونة صوتاً هادراً .

التحكم في الصوت

لبعض قاعات الاستماع حائط دائري خلف المنصة ، لأن الصوت الخارج منها عندما يصطدم بسطح منحني ، ينعكس في نقطة تجمّع عند المستمعين بدلاً من أن يخفت ويضيع .

كما أن البوق يزيد من قوة الصوت ، وذلك بتركيز الموجات الصوتية في اتجاه واحد .

و الصوت the sound يمكن أيضاً كتمه ، وتستعمل المواد التي تمتص طاقة الموجات الصوتية كعازل صوتي في المدارس والمستشفيات .

ومن المعروف أن أي مادة مسامية مثل السجاد والجص والألياف تكتم الصوت .

وإذا تحدثت من حجرة الى أخرى فإن بعض الموجات الصوتية تسير حول أحد الأركان ، ويقال أن الصوت انحنى .

والموجات الصوتية التي تمر خلال وسط تختلف درجات حرارته تغير اتجاهها أيضاً .

كما أنه إذا وقف شخصان مقابلان لبعضهما على حافة شعلة نارية فغنهما لا يمكنهما سماع بعضهما ، لأن الموجات الصوتية تنحني عندما تمر خلال الحرارة المنبعثة من النار .

والموجات الصوتية في انتقالها تنعكس على الأشياء الموجودة في مسارها ، كما أنه يمكن تجميعها أو إخمادها وثنيها وضغطها وكبسها .

إذا وضع مصدر صوتي في الفراغ واهتز ، فغننا لا نسمع شيئاً إذ لا يوجد في الفراغ الوسط الذي ينقل الذبذبات الى آذاننا .

المصدر

الصوت the sound

جميع حقوق الملكية الفكرية والنشر محفوظة لموقع غدق www.ghadk.com

“يمنع منعاً باتاً نقل أو نسخ هذا المحتوى تحت طائلة المسائلة القانونية والفكرية”

يمكنكم دعم الموقع عن طريق الاشتراك في صفحة الفيس بوك Facebook وحساب الانستغرام  Instagram وحساب تويتر Twitter

للتواصل والاستفسار والدعم التواصل على البريد التالي : ghadak.site@gmail.com