يقدم لكم موقع إقرأ في هذا المقال تقرير عن الصوت ، و تعريف الصوت ، و كيف ينشأ الصوت؟ ، و خصائص موجات الصوت ، و مصادر الصوت ، و أهمية الصوت ، الصوت عبارة عن موجة ميكانيكية طويلة، لديها القدرة على الانتقال في أيّ وسط ولكنها لا تنتقل في الفراغ، لذلك لا يوجدُ صوتٌ في الفضاء الخارجي، والصوت عبارة عن موجات متباينة في الضّغط، وتعُرف المناطق ذات الضغط المُتزايد على الموجات الصوتية باسم التكثيف، والمناطق ذات الضغط المنخفض على الموجات الصوتية باسم التمدُّد. فيما يلي تقرير عن الصوت.
تقرير عن الصوت
مما لا شكّ فيه أنّ الصوت يلعب دورًا مهمًا في جميع نواحي الحياة، فهو يفيد في التواصل بين الأفراد، وغيرها الكثير من المجالات، وبشكل عام ينتقل الصوت على شكل موجات من مكان إلى آخر، تنتج بسبب اصطدام ذرات الوسط الذي ينتقل الصوت عبره ببعضها البعض، والاهتزازات الموجية تُنتج موجات من الطاقة أثناء انتقالها عبر الوسط الذي تسير فيه.
هو شكل من أشكال الطاقة ينتج بسبب اضطراب ميكانيكي ناتج عن حالة توازن لينتشر عبر وسط مادة مرنة مثل الهواء، ومن هذا المنطلق يمكن تفسير معنى الموجات الصوتية (بالإنجليزيّة: Sound waves) بأنّها عبارة عن طاقة تهتز وتشبه الموجات التي تتكون من كتل بناء مجهرية تسمى الجزيئات (بالإنجليزيّة: molecules).
ينتج الصوت عندما يهتز جسم ما، مما ينتج موجة ضغط تتسبب في حركة اهتزازية للجسيمات الموجودة في الوسط المحيط سواءً كان هواءً أو ماءً أو صلباً، فعندما تهتز الجسيمات، تتحرك الجسيمات القريبة، وينقل الصوت عبر الوسط، وفي واقع الأمر تكتشف الأذن البشرية الموجات الصوتية عندما تهتز جزيئات الهواء بأجزاء صغيرة داخل الأذن، وتجدر الإشارة هنا إلى أنه لا يمكن أن تنتقل الموجات الصوتية إلا عبر وسيط، وهذا يعني أنّه لا يمكن للصوت أن ينتقل في الفضاء والفراغ.
تعريف الصوت
في الفيزياء يُعرّف الصوت بأنّه عبارة عن موجات ميكانيكية طولية؛ والأمواج الميكانيكية هي الأمواج التي تنتقل خلال الأوساط المادية، ولا يمكنها الانتشار دون وجودِ وسطٍ مادي، بينما يقال عن الموجة إنها طولية إذا كان اتجاه انتشار هذه الموجة هو اتجاه اهتزازها نفسه، (يوجد نوع آخر من الأمواج وهو الأمواج المستعرضة، وهذه الأمواج تنتشر بشكلٍ عامودي على اتجاه الاهتزاز مثل أمواج الماء).
كما يمكن تعريف الصوت على أنه اهتزاز ينشأ ويُحمل على الأوساط المادّية (مثل الهواء) لينتقل خلالها، وإذا وصل الصّوت لمستقبل مثل أذن الإنسان فإنه يمكن إدراكه عن طريق حاسة السمع.
كيف ينشأ الصوت؟
حتى نتمكن من فهم الآلية التي ينشأ عبرها الصوت بشكلٍ بسيط فإنه من الممكن الاستعانة بالأداة المعروفة بالشوكة الرنانة؛ والشوكة الرنانة هي عبارة عن قطعة معدنية تشبه شوكة الطعام، ولها سنّان اثنان، وتكون مثبّتةً على صندوق عادةً ما يكون من الخشب، ويكون هذا الصندوق مجوّفاً. ومبدأ عمل الشوكة الرنّانة كالآتي:
- ضرب أحد سِنّي الشوكة الرنانة وعندها سوف تبدأ بالاهتزاز.
- هذا الاهتزاز سوف يقوم بتحريك جزيئات الهواء المحيطة بهذه الشوكة بالحركة الاهتزازية نفسها التي تتحرّكها الشوكة (إلى الأمام والخلف)، لكن الشوكة لن تقوم بتحريك كامل الهواء المجاور لها، بل جزءاً من جزيئات الهواء المجاور لها.
- بحركة هذه الجزيئات للأمام مبتعدةً عن الشوكة الرنانة فإن الهواء القريب من الشوكة الرنانة سوف ينخفض ضغطه، وفي المقابل سوف يزداد ضغط الهواء في المنطقة التي أُزيحت لها جزيئات الهواء.
- هذا الأمر (من انخفاض ضغط الهواء في منطقة على حساب زيادته في المنطقة المجاورة) سوف يتكرر مسبباً انتقال الصوت.
وهنا تجدر الإشارة إلى أن منطقة الضغط المنخفض تعرف بالتخلخل، ومنطقة الضغط المرتفع بالتضاغط، وبهذا يمكن القول إن الموجة الصوتية تتألف من تضاغطات يفصل بينها تخلخلات.
قديهمك:
- تقرير عن الاختبارات
- تقرير عن الانترنت
- تقرير عن الاحتباس الحراري
- تقرير عن الحاسوب
- تقرير عن الانفجار السكاني
- تقرير عن الابداع
خصائص موجات الصوت
بشكلٍ عام ومثل أي موجة أخرى، فإن الأمواج الصوتية تمتلك العديد من الخصائص التي تُميز موجةً عن أخرى مثل؛ التردد، والطول الموجي، والسعة، والزّمن الدوري، وفيما يأتي تفصيل لكل منها:
- التردد: يمكن معرفة تردد الموجة عن طريق معرفة عدد الموجات الكاملة التي تمر خلال نقطةٍ ما في وحدة الزمن، والتردد يكافئ مقلوب الزمن الدوري، وهو يُقاس بوحدة الهيرتز (1 هيرتز = 1/ثانية).
- الطول الموجي: هو المسافة بين أي تضاغطين متتاليين أو تخلخلين متتاليين، ويتم قياس الطول الموجي بوحدات قياس الطول (بالمتر إذا كنا نستخدم النظام العالمي للوحدات). كما أن المسافة بين تضاغطين متتاليين أو تخلخلين متتاليين تُمثّل موجةً كاملةً، لهذا فإن الموجة الكاملة تساوي طولاً موجياً واحداً.
- السعة: لفهم ماهية السعة، فإنه يجب أن معرفة أن الموجة الصوتية تتشكل من تضاغطات يفصل بينها تخلخلات، فكما ذكر سابقًا أن التضاغط هو زيادة في الضغط، والتخلخل هو نقصان في الضغط، وهذا يعني أن الموجة الصوتية تسبّب تأرجحاً في ضغط الوسط الذي تنتقل خلاله، ومقدار أقصى قيمة لهذا التأرجح هو سعة الموجة، ومن الجدير بالذكر أن شدة الموجة الصوتية (أي مقدار الإزعاج الذي سوف تُسببه هذه الموجة) تتناسب مع مربّع سعة هذه الموجة. بما أن سعة الموجة هي ضغط فهذا يعني بالضرورة أنها سوف تكون مقاسة بوحدات قياس الضغط مثل الباسكال، ويجدر الإشارة إلى أن الضغط الجوي في الظروف المعيارية هو 105 باسكال، ويمكن لأُذُن الإنسان الإحساس بموجة صوتية تمتلك على الأقل سعةً مقدارها 10-5 باسكال، بينما السعة التي سوف تسبب للأذن الألم وتؤذيها هي 10 باسكال.
- الزمن الدوري: فهو الزمن اللازم لموجة كاملة (طول موجي كامل) للعبور من نقطةٍ ما، وهو يقاس بوحدات قياس الزمن مثل الثانية.
مصادر الصوت
للصوت مصادر متعددة، ومنها:
- اهتزاز المواد الصلبة.
- الضغط أو التوسّع السريع مثل الانبعاثات والانفجارات.
- تدفق الهواء حول المواد والذي يؤدي إلى تشكيل تردّداتٍ مختلفة، وبالتالي تشكيل موجاتٍ صوتية، مثل صوت الصافرة أو الناي.
أهمية الصوت
يُستخدم الصوت والموجات الصوتية بعدة طرق مهمة من قبل الحيوانات والإنسان، فعلى سبيل المثال يمكن للحيوانات مثل الخفافيش استخدام الصدى واهتزازات الموجات الصوتية في تحديد موقع الأشياء في مساراتها، ويستخدم الإنسان الموجات الصوتية لمشاركة الأفكار والمشاعر المهمة، وتأسيسًا على ذلك سيتم ذكر أهمية الصوت في الحياة عامة في المحاور التالية:
التواصل
إنّ الصوت هو الأساس في عمليات التواصل ولا سيّما عند الإنسان، فإنّه دون وجود الموجات الصوتية لا يمكن للإنسان والحيوان التواصل لفظيًا والتعبير عمّا داخلهم والعيش بطريقة مفهومة، حيث إنّ الحبال الصوتية تولّد موجات صوتية تنتقل بعد ذلك عبر الهواء إلى أذن الفرد الآخر المستمع، ومن الجدير بالذكر أن تقنيات الاتصال الحديثة المتطورة مثل أجهزة الراديو والتلفزيون ذات المفهوم الأساسي تستخدم لتطبيق نقل الصوت إلى الأذن.
استكشاف أعماق المحيط
يستخدم العلماء الموجات الصوتية في أجهزة السونار عندما يستكشفون المحيطات وأعماقها، حيث يرسل السونار موجات صوتية ثمّ ترتد مرة أخرى إلى المصدر عندما تصطدم بجسم ما، إلى جانب ذلك يمكن للعلماء استخدام هذا الصدى لتحديد حجم ومسافة الجسم الذي ارتدت عنه الموجات الصوتية، كما وتستخدم السفن البحرية أيضًا تقنية السونار للبحث عن غواصات العدو القريبة منها.
استكشاف الموارد الجوفية
يستخدم الجيولوجيون الموجات الصوتية للبحث عن الموارد الجوفية الموجودة في أعماق سطح الأرض، مثل النفط والصخر الزيتي وغيرها، فعندما ترتد تلك الموجات الصوتية عبر طبقات الأرض وعند قياس الطريقة التي تنتقل بها عبر الطبقات الأرضية، يمكن للجيولوجيين تقديم استنتاجات حول كثافة الأرض وتركيبها، بالإضافة إلى ذلك يمكن للجيولوجيين أيضًا استخدام الموجات التي تنتجها الزلازل لدراسة الأرض بطريقة مماثلة، وكذلك لدراسة تأثيرات وشدة الزلازل بأنفسهم.
في مجالات الطب
الصوت له تاريخ طويل في مجال الطب، بدايةً من السماعات الطبية التي استخدمها الأطباء منذ أوائل القرن التاسع عشر للاستماع إلى الأصوات الداخلية لجسم الإنسان إلى صور الموجات فوق الصوتية التوليدية المألوفة جدًا للجنين المنتظر، كما يجد العلماء الآن العديد من التطبيقات المتقدمة للصوت في الطب، والتي كانت لها بصمة مميزة لزيادة كفاءة العلاج وتطوره ودعمه.
من أبرز الوظائف الطبية التي تمثلت للموجات الصوتية، هي أنّه يمكن للموجات الصوتية تقييم لويحات تصلب الشرايين الخطرة المحتملة، ومراقبة أمراض الكبد المزمنة، والمساعدة في توصيل الأدوية إلى مواقع معينة داخل الجسم، بالإضافة إلى أنه يمكن لأجهزة الموجات فوق الصوتية تصوير الأورام في أعماق الجسم، وعلاوة على ذلك يمكن تركيز الطاقة الصوتية على تلك الأورام كطريقة لعلاج السرطان.