موجات الصوت

صوت

السهم ينبح الكلب!

النباح يجعل له الهواء يذهب بين مضغوط و مخلخل :

جزيئات الهواء ترتد ذهابا وإيابا قليلا ولكن لا تسافر حقا في أي مكان.

ونحن ندعو هذا النوع من موجة طولية ، مثل هذا:

ولكن الناس تظهر الصوت بأنه "من أعلى إلى أسفل" موجات
لمجرد أنها أسهل لاظهار بهذه الطريقة.

طيف الصوت

A منخفض التردد الاهتزاز يحتوي على نسبة منخفضة الملعب  ويجعل الصوت العميق، مثل تذمر.

A عالية التردد لديه الملعب عالية، وكأنه صفارة الحكم.

وغالبا ما تقاس تردد الصوت في "هيرتز" (هرتز) وهو كم عدد الاهتزازات في الثانية الواحدة.

مثال: 50 هيرتز يعني 50 مرة في الثانية الواحدة

يمكن للانسان سماع الأصوات بين حوالي 20 هرتز و 20000 هرتز (اعتمادا على الإنسان!).

يمكنك أن تجرب ذلك بنفسك:

 الموجه الهرتزى

ويسمى أقل من 20 هرتز السمعي ، وفوق 20000 هرتز هو الموجات فوق الصوتية .

نحن أكثر الناس حساسية للأصوات بين 1000 و 4000 هرتز:

نموذجي "المساواة في الصخابة" المنحنى
(ديسيبل وضوح الصوت وأوضح المقبل!)

كلما تقدمنا ​​في السن نحن أقل حساسية للأصوات عالية التردد (حد حوالي 12،000 هرتز أمر طبيعي بالنسبة لشخص بالغ).

شدة الصوت

شدة الصوت هو كمية الطاقة لكل وحدة المساحة

تقاس عادة ما واط لكل متر مربع (W / م ² )

(ملاحظة: 1 W / م ² بصوت عال جدا، وكأنه سلسلة شهدت عن قرب.)

بريق وديسيبل

بريق هو مدى قوة يبدو صوت لنا.

للحصول على صوت ليبدو ضعف بصوت عال احتياجات حوالي عشرة أضعاف كثافة .

على سبيل المثال: تجد ما تطعم 1 وات من الطاقة في اللغة.

يقول صديقك "مرتين بصوت عال من فضلك!"
تحتاج إلى استخدام حوالي 10 واط لجعلها توافق يبدو الآن ضعف بصوت عال.

لذلك نستخدم ديسيبل (ديسيبل) لقياس ارتفاع الصوت:

• +10 ديسيبل يعني 10 × كثافة
• +20 ديسيبل يعني 100 × كثافة
• +30 ديسيبل يعني 1000 × كثافة
• إلخ

مقياس للصوت يبدأ في 0 ديسيبل، يمكن أن أهدأ البشر صوت يسمع، ويذهب من هناك:

ديسيبل (ديسيبل)				كثافة (W / م 2 )
0		يمكن أن أهدأ البشر صوت يسمع		10 -12
10		انخفاض دبوس		10 -11
20		سرقة أوراق		10 -10
30		همسة		10 -9
40		مكتبة		10 -8
50		محادثة هادئة		10 -7
60		مطعم		10 -6
70		التلفزيون العادي		10 -5
80		شاحنة		10 -4
90		محرك جزازة		10 -3
100		دراجات نارية		0.01
110		حفل لموسيقى الروك		0.1
120		بالمنشار		1
130		مؤلم		10
140		طائرة تقلع، تنطوي على آذان		100
150		يسبب الصمم		1000
194		يبدو بأعلى ممكن، يمكن أن تقتل

في 194 تصبح الموجات الصوتية ديسيبل موجات الصدمة (مثل انفجار من انفجار).

التربيع العكسي

ساحة معكوس : عندما قيمة واحدة تتناقص مع مربع من قيمة أخرى.

على سبيل المثال: الصوت والمسافة

وبعيدا نحن من الصوت، وأقل كثافة من ذلك.

قوة للمتر المربع الواحد النقصان كما في مربع المسافة.
لان:

• الطاقة ينتشر مرتين في اماكن بعيدة أكثر من 4 أضعاف مساحة
• الطاقة 3 مرات ينتشر في اماكن بعيدة أكثر من 9 أضعاف مساحة
• إلخ

سرعة الصوت

ينتقل الصوت أبطأ في الغازات (مثل الهواء)، وأسرع في السوائل (مثل الماء) والأسرع في المواد الصلبة.

متوسط		سرعة
الهواء في 20 ° C		343 م / ث
الهواء في 35 ° C		352 م / ث
الماء عند 20 درجة مئوية		1482 م / ث
زجاج		4540 م / ث
نحاس		4700 م / ث
صلب		5790 م / ث
رائعة حقا! ينتقل الصوت عن 17 مرات أسرع في الصلب من الهواء!

إلى أي مدى هو أن البرق الاضراب؟

في المرة القادمة هناك عاصفة رعدية مشاهدة لالبرق ويبدأ العد ثواني .
ضوء تصل إليك على الفور تقريبا (حوالي 300000 كم / ث)، ولكن الصوت وقتا أطول.
343 م / ث حوالي 3 ثوان لكل كيلومتر أو 5 ثوان لكل ميل.

عد		تقريبا القطر
1 ثانية		340 م
2 ثانية		700 م
3 ثانية		1 كم
6 ثانية		2 كم
9 ثانية		على بعد 3 كم
إلخ...

لذلك إذا كنت تعول 15 ثانية حتى تسمع الرعد، وكان صاعقة على بعد 5 كم (3 ميل).

صدى صوت

على صدى هو انعكاس، عادة الصوت من على سطح صلب.

صوت مستبعد قبالة الجدار (زاوية في المباريات زاوية الخروج).
سوف تسمع صدى التصفيق بعض الوقت بعد سماع ذلك من يديك.

السونار والموجات فوق الصوتية

السونار ( SO اوند N avigation A ND R anging) هو وسيلة من الاستماع إلى صدى الموجات الصوتية (عادة تحت الماء) لتحديد مواقع  الأشياء:

السونار أرسلت ... يعكس من الأسماك لطيف ... صوت حصل.

السونار (بمساعدة الكمبيوتر) يمكن رسم قاع البحر وحتى العثور على حطام السفن!

الخفافيش تستخدم طريقة مشابهة (وتسمى "تحديد الموقع بالصدى"). يرسلون من الصرير الموجات فوق الصوتية (20 كيلو هرتز إلى 120 كيلو هرتز) لتجد طريقها في الليل، والعثور على الحشرات لتناول الطعام وحتى تجنب ضرب الأسلاك الصغيرة!

والموجات فوق الصوتية يمكن أن تستخدم للصور داخل أجسامنا.

دوبلر

و"تأثير دوبلر" يحدث عندما مصدر موجة غير تتحرك بالنسبة لنا:

• مع اقتراب المصدر، وصول موجات بتردد أعلى
• وكمصدر يتحرك بعيدا عن موجات لها تردد أقل

ولذلك فإن صفارات الإنذار بمرور يبدو وكأنه "ني ني ني ني ... woooo-woooo" (أو عابرة سباق السيارات يبدو وكأنه "EEEE-yoooo"):

		تقترب: ارتفاع وتيرة
ترك: أدنى تردد

وهذا ينطبق على جميع الموجات، بما في ذلك موجات موجات الضوء وحتى على البحر:

• في عرض البحر، يمكن للقارب يسافر مع موجات لجعل الحركة صعودا ونزولا أبطأ.
• الضوء المنبعث من النجوم التي تتحرك بعيدا هم "الأحمر تحولت" (أدنى تردد الضوء) وتلك التي تتحرك نحونا هي "الزرقاء تحولت"