ن موجات الصوت تكوكيف تنتج الموجات الصوتية الصادرة عن ضرب غش�اء مرن؟ عندما تضرب الغش�اء المرن يهتز، وهذه االهتزازات تنقل الطاقة إلى دقائق الهواء المالمسة للغشاء، محدثة موجة صوتية في الهواء. وتس�تطيع س�ماع الص�وت الناتج عن الغش�اء المرن المهتز؛ ألن الطاقة قد انتقلت على ش�كل موجات صوتية من الغش�اء إلى أذنيك. وكل صوت تس�معه يك�ون ناتج�ا عن جس�م مهت�ز؛ فعلى س�بيل المثال تهت�ز أوت�ار خاصة داخل

حنجرتك عندما تتكلم، مصدرة موجات صوتية.موجا ال�شو طولية الموجات الصوتية موجات طولية تنتج عن اهتزاز األجسام. ويبي�ن الش�كل 10 كيف تنتج الموج�ات الصوتية الصادرة عن الغش�اء المهتز؛ حيث ينتقل االهتزاز إلى دقائق الهواء المجاورة، فتهتزالدقائق بالتردد نفس�ه. فعندما يتحرك الغش�اء إلى الخارج يضغط دقائ�ق الهواء المجاورة له محدث�ا تضاغطا، وعندما يعود مبتع�دا إلى الداخل تتك�ون منطقة تخلخل في جزيئات اله�واء، وينتقل هذا التضاغط

والتخلخل عبر الهواء محدثا موجات الصوت الطولية. موج�ات الص�وت ال تنتق�ل إال عبر األوس�اط المادي�ة؛ ألن الطاقة المنقولة بواس�طة موجات الصوت تنقلها تصادمات دقائق الوس�ط الناقل لهذه الموجات. فعلى س�بيل المث�ال، ال يص�در أي صوت خارج جس�م مركبة الفضاء عندما تك�ون خارج الغالف

الجوي.الجوي.

األهداف ت�ص�ف ك�ي�ف ت�ت�ول�د م�وج�ات �

الصوت.تفسر كيفية انتقال موجات الصوت �

عبر المواد.تص�ف العالق�ة بي�ن عل�و الصوت �

وشدته.

األهميةمعرفت�ك بعل�م الص�وت تس�اعدك �

على حماية حاسة السمع لديك.

ال�شكل10 اهت�زاز غش�اء م�رن ينت�ج موجات صوتية، حيث يولد الغش�اء تضاغطا كلم�ا اهتز نحو الخارج وتخلخال كلما

اهتز نحو الداخل.

مراجعة المفرداتاإلدراك: اإلح�س�اس، أو التمييز،

أو فهم األشياء.

المفردات الجديدة

شدة الصوت• حدة الصوت• تكرار الصدى•

�الدر

تضاغط

تضاغط ختلخل

موجات الصوت222222222

1٨2

٣٤٣٥٦٤٠٥٩٤٠١٤٩٣١٥٣٣١٦٠٠

١٢٠٠٠٥١٣٠

الرسعة (م/ث)املادة

هواء (٢٠° س)زجاج

فوالذماء (٢٥° س)

ماء البحر (٢٥° س)مطاطماسحديد

ال�شكل11 يعتم�د عل�و الص�وت على كمي�ة الطاق�ة الت�ي تحمله�ا

موجات الصوت.

ال�شكل12 تت�ن�اق�ص ش�دة م�وجات الصوت كلما انتشر الصوت مبتع�دا عن مص�دره؛ حيث تت�وزع الطاقة الت�ي تحملها عل�ى الص�وت موج�ات

مساحة أكبر.

سرعة الصوتتعتم�د س�رعة موجات الصوت على نوع الوس�ط ال�ذي تنتقل خالل�ه، مثلها مثل باق�ي الموج�ات؛ حيث تنتقل موجات الصوت بس�رعة أكبر في األوس�اط الصلبة

والسائلة. ويبين الجدول 1 سرعة الصوت في مواد مختلفة. وكذل�ك تزداد س�رعة الصوت في المادة بزي�ادة درجة حرارتها، ويك�ون أثر تغيير درج�ة الحرارة كبيرا ف�ي حالة الغازات، فمثال تزداد س�رعة الصوت في الهواء من

٣٣0 م/ث عند درجة صفر° س، إلى ٣٥0 م/ث عند ٣0° س.

كيف تؤثر درجة احلرارة يف رسعة الصوت يف املادة؟

علو الصوت م�ا ال�ذي يجعل الص�وت عاليا أو خافتا؟ الش�خص في الش�كل 11 يمكنه إصدار ص�وت ع�ال بهز الجرس بقوة، ويمكن�ه إصدار صوت خافت يه�ز الجرس برفق، ويك�ون الف�رق بي�ن الحالتي�ن في مق�دار الطاقة الت�ي أعطاها الش�خص للجرس؛

فالصوت العالي يحمل طاقة أكبر مما يحمله الصوت الخافت.ال�شد كمية الطاقة الصوتية التي تحملها الموجة التي تعبر مس�احة محددة خالل ثانية واحدة تس�مى ش�دة الصوت Intensity. ويوضح الشكل 12 كيف تتناقص ش�دة الص�وت كلم�ا ابتعدنا عن مص�در الصوت. فالش�خص القري�ب من مصدر الصوت يس�معه بش�دة عالية، بينما يكون الصوت أقل شدة لدى شخص آخر يقف بعي�دا ع�ن مصدر الصوت. وترتبط ش�دة موج�ات الصوت مع س�عتها؛ فالصوت

الذي سعته كبيرة يكون عالي الشدة. الذي سعته كبيرة يكون عالي الشدة.

1٨3

٢٠ ٢٥ ٥٠ ٧٥ ٨٠ ١٠٠ ١١٠ ١٢٠١١٥

١٥

بداية األمل٠dB ١٥٠

مقياس الديسبل

جزازةالعشب

إقالعطائرة

صوتاملنشار

مطعممزدحم

تساقطاألوراق

مهسصوتالقط

أصواتمنزلية

مكنسةكهربائية

مقيا��� الدي�شبل وعل��و ال�شو يتم التمييز بين ش�دة األص�وات المختلفة من خالل مس�توى شدتها والذي يقاس بوحدة ديس�بل )dB(، كما هو موضح في الشكل 1٣. إن أخفض صوت يمكن لإلنسان سماعه يكون بمستوى شدة صفر ديسبل، في حين تكون المحادثة العادية بين شخصين بمستوى شدة ٥0 ديسبل. واألصوات التي يكون مستوى

شدتها 120 ديسبل أو أكثر تكون مؤلمة لإلنسان. وعلو الصوت هو ما يدركه اإلنس�ان من خالل إحساس�ه بشدة الموجات الصوتية؛ فعند زيادة مستوى شدة الصوت بمقدار 10 ديسبل، فإن الطاقة التي تحملها موجاته تتضاعف عش�ر م�رات. إال أن معظم الن�اس يدركون ذلك عل�ى أنه مضاعفة عل�و الصوت مرتين فق�ط، وإذا ازداد مس�توى ش�دة الصوت إلى 20 ديس�بل مث�ال، فإن الطاق�ة التي تحملها

موجات الصوت تتضاعف100 مرة، أما علو الصوت فيزيد 4 مرات.

كم مرة تتضاعف طاقة الصوت إذا زاد مستو شدته بمقدار 30 ديسبل؟

ة الصوت د د وح الترديتحدد تردد الصوت من خالل تردد المصدر المهتز المولد لموجات الصوت. تذكر أن ت�ردد الموجة يق�اس بوحدة هرتز، وهي عدد االهتزازات التي ينتجها الجس�م في الثانية الواح�دة. فت�ردد الموج�ات الصوتية الصادرة ع�ن طائرة نفاثة لحظ�ة اإلقالع يصل إلى حوال�ي 4000هرتز، بينما يصل تردد الموجات الصوتية الصادرة عن بعض الطيور إلى حوالي 20 هرتز. ويس�تطيع اإلنسان عادة س�ماع األصوات التي يتراوح ترددها بين 20

هرتز و 20000 هرتز. ح�دة الص�وت Pitch خاصية للص�وت تعتمد على ت�ردد موجاته الواصل�ة إلى األذن، وه�ي تميز األصوات الرفيعة )الحادة( من األصوات الغليظة. فصوت الصفارة ذو حدة وه�ي تميز األصوات الرفيعة )الحادة( من األصوات الغليظة. فصوت الصفارة ذو حدة

تلف السمعالتع�رض الدائ�م ع�ىل أصوات تتج�اوز ش�دهتا ٨٥ ديس�بل قد

يسبب تلف السمع.

األص�وات أرضار يف ابح�ث العالي�ة التي تعرضت لس�امعها ومن�ه�ا ص�وت يف ح�ي�ات�ك، الدراجة النارية، والضوضاء يف

مالعب الكرة.

مـع الصحةالـــربـــط

ش�دة مس�توى ال�شكل1 يق�اس الصوت بوحدة ديسبل.

تحق��ق ما نس�بة مس�توى شدة صوت جزازة العشب إلى مستوى شدة الصوت

في مطعم مزدحم؟

1٨٤

ال�شكل1 قاعة حديث�ة مجهزة بمواد ق�ادرة ع�ل��ى ام�ت�ص�اص طاق�ة الموج�ات الصوتي�ة، للتحك�م في صدى الصوت

وانعكاساته المختلفة.

عالي�ة. واألصوات ذات الح�دة المرتفعة تردداتها عالية، بينم�ا األصوات ذات الحدة المنخفضة تردداتها منخفضة.

انعكاس الصوته�ل وقف�ت يوما في غرفة فارغة من األثاث وقد س�معت ص�دى صوتك وأنت تنادي بصوت مرتفع؟ درس�ت س�ابقا مفهوم الصدى وهو س�ماع الصوت بعد انعكاس�ه عن الس�طوح العاكس�ة. ولتجنب حدوث الصدى ف�ي القاعات الكبيرة والمس�ارح، فإنها تصم�م، كما هو موضح بالش�كل 1٤، بحيث تبطن جدرانها الداخلية وأس�قفها بمواد

لينة تعمل على امتصاص طاقة موجات الصوت، بدال من انعكاسها. يس�تفاد م�ن ظاهرة الص�دى في تحدي�د مواقع األجس�ام التي تعترض مس�ار األمواج الصوتي�ة؛ إذ تعتمد بع�ض المخلوقات - ومنه�ا الخفاش والدلفي�ن وغيرهما - على هذه الظاهرة في حركتها، فترسل موجات صوتية قصيرة عالية التردد في اتجاه مساحة �رها لتحديد طبيعة األجسام، ومواقع محددة، ثم تس�تقبل الموجات المنعكس�ة وتفسالحيوانات األخرى، وتعرف خصائصها. كذلك يس�تخدم األطباء انعكاس الموجات فوق السمعية ليرس�موا بالحاسوب صورة ألعضاء الجسم، يعتمد عليها في تشخيص

حالة المريض، وتستخدم كذلك لفحص األجنة. الص�د بتك�رار يع�رف م�ا أو الص�دى س�ماع فيه�ا يتك�رر ح�االت وهن�اك reverberation وذل�ك عن�د إص�دار ص�وت ف�ي م�كان مغل�ق أو ش�به مغل�ق. ويس�تفاد من ذل�ك في القاع�ات الكبيره في التغلب على التناقص المس�تمر في ش�دة الموج�ات الصوتي�ة؛ نتيج�ة انتش�ارها على مس�احة أوس�ع وابتعادها ع�ن مصدرها. ويت�م ذل�ك بتجمي�ع األص�وات المنعكس�ة ع�ن ج�دران وس�قف القاع�ة، كم�ا ف�ي ، وذلك بحسابات دقيقة؛ لمراعاة وضوح الصوت وعدم حدوث تشويش.الشكل الشكل 1٥، وذلك بحسابات دقيقة؛ لمراعاة وضوح الصوت وعدم حدوث تشويش.

يوض�ح تخطيط�ي ال�شكل1 رس�م كيفية االس�تفادة م�ن تكرار

الصدى.

اجتاه الصوت

1٨٥

ش� تا1 وضح لماذا تسمع صوتا عندما تصفق؟

2 توق�ع متى تكون س�رعة الصوت في اله�واء أكبر: صيفاأم شتاء؟

ق�ارن بين األم�واج الصوتية لش�خصين أحدهما يصيحواآلخر يهمس؟

ص�ف كيف تنش�أ االهت�زازات ف�ي أذنك عن�د وصولالصوت إليها؟ وكيف تسمع؟

التفكير الناقد تنشأ األصوات عن االهتزازات. لماذا ال تسمعصوتا عندما تحرك يدك إلى األمام وإلى الخلف في الهواء؟

الخشةال�شو ن موجا كو

• ــد عــنــد اهــتــزا ــولــيــة تــتــول مــوجــات الــ�ــشــوت مــوجــاتالأج�شام.

الــتــي تنتقل • اــــادة الــ�ــشــوت �ــشــرعــة مــوجــات تعتمد خاللها عل بيعة اادة ودرجة حرارتها.

دو ال�شو علواوجة • تنقلها الــتــي الطاقة مــقــدار هــي ال�شوت �ــشــدة

خال وحدة ا�شاحة الثانية الواحدة.تقا� �شدة ال�شوت بوحدة دي�شبل.• علو ال�شوت هو اإدرا الإن�شان ل�شدة ال�شوت.• حدة ال�شوت هي اإدرا الإن�شان لدد ال�شوت.•

شوااالأ شما� • وجات ال�شوتية اإاأنت ت�شمع الأ�شوات عندما ت�شل ا

اأذنك, فيهتز �شاء الطبلة وبقية الأجزاء فيها.

ش� تا2

،حس�اب النس�بة صوتان األول ش�دته ٥0 ديس�بلوالثان�ي ش�دته 20 ديس�بل، ك�م مرة يس�اوي علو

الصوت األول علو الصوت الثاني؟

حس�اب الزيادة في الش�دة إذا تضاعفت الطاقة التيتحمله�ا موج�ات ص�وت ما أل�ف مرة، فك�م مرة

تتضاعف شدته؟ وضح إجابتك.

صوتان األول ش�دته

obeikaneducation.com:ملزيد من االختبارات القصرية ارجع إىل املوقع اإللكرتوين عبر المواقع اإللكترونية العلـــــوم

1٨٦