ما هي سرعة الصوت في الهواء
ما هي سرعة الصوت في الهواء إن الصوت ينتج عن وجود اهتزازات في الوسط الذي ينتقل فيه الصوت وهذه الاهتزازات التي تحدث في جزئيات الوسط تسبب بعض الموجات الصوتية.
التي تنتقل بعد خروجها من مصدر الصوت إلى الهواء فينشرها إلى العديد من الأماكن الأخرى، وسنتعرف على سرعة الصوت في الهواء من خلال معلومات فيزيائية مؤكدة.
المحتويات
عرض
سرعة الصوت
- عندما تنتقل الموجات الصوتية خلال الأجسام المختلفة، فإنها ترتد مسببة تزايداً في الاهتزازات وبالتالي يستطيع الإنسان الإحساس بالسمع، عندما تصطدم هذه الموجات الصوتية مع طبلة الأذن فتقوم بدورها بإرسال الإشارة إلى المخ وحينها يسمع الإنسان.
- الجدير بالذكر أن موجات الصوت ما هي إلا مجموعة من الموجات الطولية، والتي من خلالها ينتقل الصوت في صورة تضاغطات وتخلخلات حتى يصل إلى الجسم في نفس اتجاه انتشار الموجه الصوتية.
- يجب علينا أن نذكر أن الموجات تمثل انتقال الطاقة خلال الوسط الذي تمر فيه وذلك من خلال وجود بعض الاضطرابات بداخل هذا الوسط.
- وفى الأساس تنقسم هذه الموجات إلى موجات طولية وموجات مستعرضة ولكن الصوت يعد واحدًا من الموجات الطولية التي تنتقل من خلال مجموعة من التضاغطات والتخلخلات في نفس اتجاه انتشار الاضطرابات الموجية.
- بينما الموجات المستعرضة تكون عبارة عن مجموعة من القمم والقيعان التي تكون فيها اتجاه انتشار الموجه عموديًا على اتجاه الاضطرابات التي تحدث بداخل الوسط.
شاهد أيضًا: ما هو سرعة الصوت في الماء
ما هي سرعة الصوت في الهواء
- يمكن للصوت أن ينتقل من خلال الهواء الذي يعد وسطًا غازيًا من خلال اصطدام جزيئات الوسط مع بعضها.
- والجدير بالذكر أن هذه الجزيئات تصطدم مع بعضها بصورة عشوائية لذلك نجد أن السرعة التي ينتقل بها الصوت تعتمد على الحالة التي يكون عليها الوسط الغازي، حيث تختلف من غاز إلى أخر.
- قام العلماء بتحديد رقم ثابت لكل غاز بحيث يكون هذا الرقم الثابت هو 286 بالنسبة للهواء.
- أن قانون سرعة الصوت هو الجذر التربيعي لمعامل الاعتلاج × درجة الحرارة × ثابت الغاز.
- وبالتالي نجد هنا أن سرعة الصوت يتواجد بها ثابتان الأول هو ثابت الغاز الذي مكن تحديده بمعرفة نوع الغاز الذي يسير به الصوت والأخر هو معامل الاعتلاج الذي يتم تقديره ب 4.1 للهواء.
- وبالتالي أن كل ما نحتاج أن نقيسه هو درجة الحرارة والتي يمكن قياسها من خلال جمع درجة حرارة المكان مع 273.15، وذلك من خلال استخدام وحدة الكلفن.
- والجدير بالذكر أن سرعة الصوت في الهواء تبلغ 332 متر في الثانية الواحدة، وذلك عندما تكون درجة الحرارة تساوى صفر درجة مئوية.
- يمكنك أيضًا أن تقيس سرعة الموجة الصوتية من خلال قانون سرعة الموجة الذي يساوى التردد× الطول الموجي.
- من الملاحظ أن سرعة انتقال الصوت في الهواء تتغير بتغير درجة حرارة الهواء، وذلك لأن الهواء هو وسط غازي عندما ترتفع درجة حرارته تسبب الزيادة في سرعة حركة الجزيئات بداخل الوسط وبالتالي نجد زيادة في سرعة الصوت.
سرعة الصوت في الهواء
- لذلك نجد أن سرعة الصوت في الهواء تبلغ 1225 كيلومتر في الساعة، عندما تكون درجة الحرارة تساوى 15 درجة مئوية.
- فمثلًا نجد أن سرعة انتقال الصوت من خلال غاز الهيليوم تقدر ب 972 متر في الثانية الواحدة.
- وذلك عند درجة حرارة تقدر ب صفر درجة مئوية.
- وبذلك نجد أن سرعة الصوت في غاز الهيليوم أسرع من سرعة انتقال الصوت في الهواء.
- وذلك لأن الهيليوم اقل كثافة من الهواء.
- وأيضًا يكون الصوت غريبًا عند استنشاق الهيليوم نتيجة للزيادة الكبيرة التي تتعرض لها سرعة الصوت خلال هذا الوسط.
شاهد أيضًا: كم تبلغ سرعة الصوت والضوء
علم الصوت
- إن هذا العلم يهتم بدراسة الوسيلة التي ينتقل بها الصوت، خلال الأوساط المادية المختلفة.
- بالإضافة إلى كيفية حدوث الصوت، وبالتالي يمكن التحكم في الصوت وإضافة المؤثرات اليه.
- إن علم الأصوات يتصل اتصالًا وثيقًا بالعديد من العلوم الأخرى.
- مثل علم الآلات الموسيقية وعلم السونار وكيفية القضاء على الضوضاء والتحكم بها.
- والتي يمكن الاستفادة منها في اكتشاف الكائنات البحرية.
- بالإضافة إلى الدور المهم إلى تقوم به الموجات الفوق صوتية في مجال الطب.
- يدخل علم الأصوات كذلك مع علم الزلازل وعلم الصوتيات الحيوية.
سرعة الصوت في مختلف الأوساط المادية
- إن سرعة الصوت تكون أكثر ما يمكن خلال انتقالها في الأوساط المادية الصلبة.
- وذلك يكون نتيجة لأن جزيئات الوسط الصلب تكون متلاصقة مع بعضها البعض.
- مما يسبب كثرة التصادمات بين جزيئات الوسط.
- ولكن سرعة الصوت تقل خلال انتقالها في الأوساط السائلة، وذلك لان الجزيئات تكون متباعدة عن بعضها قليلًا.
- ونجد أن سرعة انتقال الأصوات خلال الأوساط المادية الغازية.
- تكون أقل ما يمكن، وذلك نتيجة لأن الجزئيات التي تتواجد بداخل الوسط تكون متباعدة عن بعضها البعض جدًا، مما يقلل من فرص التصادم بينهم.
- إن سرعة الصوت في الفولاذ تبلغ 5130 متر في الثانية الواحدة.
- وبالتالي نجد أنها سرعة كبيرة جدًا خصوصًا عند مقارنتها بالأوساط المادية الأخرى كالسوائل والغازات.
- نجد أيضًا أن سرعة الصوت خلال المطاط تبلغ 60 متر في الثانية الواحدة.
- بينما تبلغ سرعته في الذهب حوالي 3240 متر في الثانية بالمقارنة بالهواء الذي تبلغ سرعة الصوت فيه 355 متر في الثانية.
- وذلك عند درجة حرارة تقدر ب 40 درجة مئوية.
شاهد أيضًا: بحث عن السرعة المتجهة النسبية
ما هي سرعة الصوت في الهواء كان مقالنا اليوم معكم، إذا عجبك المقال لا تنسوا مشاركته لتعم الفائدة على الجميع.