هل ينتقل الصوت في الفراغ ببطء؟

1 إجابة واحدة

على عكس أعيننا لا يمكننا إغلاق آذاننا؛ لذلك يعد السمع من أهم حواسنا على الإطلاق، فأنت معرّض باستمرار لسماع أنواع مختلفة من الأصوات بعضها مرغوب ومُحَبّب مثل الموسيقى والأحاديث، وبعضها الآخر مزعج وغير مرغوب به مثل ضجيج الآلات وضوضاء الشارع، على العموم من المهم أن تعرف طبيعة وماهية الصوت؛ فالصوت هو عبارة عن موجات  تنتشر في أوساط مختلفة وعديدة، وإن اهتزاز هذه الموجات من شأنه أن يحدد خصائص الصوت المنتشر، والذي تختلف سرعته في الأوساط المختلفة حيث ينتقل الصوت بسرعة أكبر في الأوساط الصلبة من الأوساط السائلة، وفي الأوساط السائلة من الأوساط الغازية، كما تختلف سرعته باختلاف كثافة الوسط الذي يمر فيه حيث أنّه كلما زادت كثافة الوسط كلما قلّت سرعة انتقال الصوت،وتقدّر سرعة الصوت على وجه العموم  بنحو 430.20 م/ثا عند مستوى سطح البحر.

من المعروف أنه لا يحدث انتقال للصوت في الفراغ الخاوي، وقد وردت في فيلم الرعب والخيال العلمي Alien  عام 1979  عبارة “لا يمكن لأحد أن يسمع صراخك” والتي هي بمثابة شعار لذلك، حيث لا يوجد جزيئات حتى تتحرك وتنقل الاهتزازات الصوتية، ولكن كما اتضح أن الفراغ ليس خاليًا تمامًا على الرغم من وجود مساحات شاسعة منه؛ فإن الغازات وغبار النجوم التي خلفتها النجوم القديمة تمتلك القدرة على حمل الموجات الصوتية، ولكن نحن البشر لايمكننا سماعها، لأنها ذات تردد منخفض تتخطى قدرات السمع البشري، وبالعودة بالزمن إلى الانفجار الكوني الكبير الذي حصل منذ 760.000 سنة؛ فإن الكون كان ولفترة قصيرة كثيفًا بما يكفي لتمرير الأصوات العادية من خلاله، أما اليوم فإن قلّة الجسيمات المنتشرة في الفراغ تحول دون ذلك، ولذلك فإن رواد الفضاء لايمكنهم مناداة بعضهم البعض أثناء تجولهم في الفضاء.

بالعودة إلى كوكب الأرض وحياتنا اليومية، يمكن لأذنك أن تلتقط صوت ما عندما يقوم مصدر الصوت بإصدار الموجات التي تنتقل عبر وسط مادي (الهواء)، حيث أن جزيئات الهواء تهتز بدورها وتنقل مجموعة من ردود الفعل إلى عظيمات السمع في الأذن، وما إن تلتقط الأذن الصوت حتى تقوم بإرسال مجموعة من الإشارات إلى الدماغ الذي يفسر الصوت الذي سمعته؛ فإن الصوت بشكل عام يحتاج إلى وسط لينتقل من خلاله.

هناك نوعان أساسيان من الموجات الصوتية من المهم أن تعرفهما:

الموجات الطولية: يجري فيها اهتزاز الهواء بأسلوب موازي للاتجاه الذي تسلكه الموجة، ويلاحظ في هذه الموجات وجود مناطق ضغط Compression ومناطق خلخلة Rarefaction لجزيئات الهواء وذلك بسبب الحركة الطوليّة لهذه الجزيئات، ومن أمثلتها الموجات الصوتية وفوق الصوتية.

الموجات العرضيّة: هناك زاوية 90° بين اتجاه سير الموجة وبين اهتزاز جزيئات الهواء، من أمثلتها اهتزاز أوتار العود أو الغيتار.

يتم قياس الموجات الصوتية( f) التي تمر في الثانية الواحدة بالكيلوهرتز أو الهرتز، وتعد العلاقةُ بين دور الموجة (T) وبين ترددها (f) علاقةٌ عكسيّةٌ، فالموجات ذات التردد العالي تكون أدوارها قصيرة على عكس الموجات ذات التردد المنخفض والتي تكون أدوارها طويلة.

عمومًا؛ يتراوح مجال التردد المسموع للأذن البشرية بين 20 هرتز و 20 كيلوهرتز، على سبيل المثال لا يمكنك أن تسمع صوت صفارات الكلاب لأنها تُصدر صوتًا له تردّدٌ عالٍ.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "هل ينتقل الصوت في الفراغ ببطء؟"؟