بحث عن الصوت وورد doc

هو تردد آلي، أو موجة قادرة على التحرك في عدة أوساط مادية مثل الأجسام الصلبة، السوائل، والغازات،ولاتنتشر في الفراغ, وباستطاعة الكائن الحي تحسسه عن طريق عضو خا ص يسمى الأذن. من منظور علم الأحياء فالصوت هو إشارة تحتوي على نغمة أو عدة نغمات تصدر من الكائن الحي الذي يملك العضو الباعث للصوت، تستعمل كوسيلة اتصال بينه وبين كائن آخر من جنسه أو من جنس آخر، يعبر من خلالها عما يريد قوله أو فعله بوعي أو بغير وعي مسبق، ويسمى الأحساس الذي تسببه تلك الذبذبات بحاسة السمع وتقدر سرعة الصوت في وسط هوائي عادي ب 340 متر في الثانية أو 1026 كم في الساعة. تتعلق سرعة الصوت بعامل الصلابة وكثافة المادة التي يتحرك فيها الصوت.

• الصوت هو اهتزاز ميكانيكي للوسط، الصوت ليس موجة بل الموجة هي إحدى الاشكال (نماذج الانتشار) التي يبرز ويتميزبها الصوت وكمثال على نماذج أخرى: التيارات الصوتية والتدفق الصوتي
• هنالك عوامل أخرى تؤثر على انتشار الصوت وسرعته كطبيعة المادة (اللزوجة، تأثرها بالمجال المغناطيسي)

خصائص الموجات الصوتية

الاذن البشرية

يعتبر الصوت أحد الظواهر الهامة التي يستعملها الإنسان والحيوان للتخطيط والتفاهم عن طريق حاسة السمع (الاذن) الي يتم بواستطها تحويل الصوت من موجات صوتية إلى أشارات كهربائية عن طريق الاذن والمخ والتي تتحول إلى معلومات مفهومة وتشمل هذه الظواهر جميع الاصوات على اختلاف مصادرها ووسائلها.

مثلا سماع الاصوات من الآلات الموسيقية وتعدد وسائل الاتصالات المسموعة التي تعتمد على تحويل الطاقة من صورة إلى أخرى وتطور الأجهزة الصوتية التي تأخد أشكالا متعددة في تطبيقاتها الحديثة في مجالات الطب والصناعة والزراعة وغيرها تجعل العلماء والمهتمين بهذا المجال يكثفون الجهد لفهم الظواهر الموجية من حيث مصادرها وكيفية حدوثها وطرق انتشارها والعوامل التي تتحكم فيها ومدى الاستفادة منها.

إذا لاحظنا بعناية الطرق التي يحدث بها الصوت نجد أنه لابد من بدل شغل في كل حالة.الموسيقى يبذل شغلا لتحريك أوتار الآلة الموسيقية كما أن الصوت الناتج عندما تصفق يديك لتشجيع فريقا رياضيا مثلا يأتي من بذل شغل وهذا الشغل المبذول بواسطة اليدين يسبب اضطرابا قي الهواء المحيط منحولا إلى طاقة صوتية تتشكل على شكل موجات منتظمة عليه فإن الصوت صورة من صور الطاقة إذا استقبلتها الأذن يحدث الاحساس بالسمع.

و تعتبر دراسة “الصوت” من المواضيع المهمة حيث تستخدم هذه الدراسات في ابحاث الطيران والفضاء والطاقة المتجددة والطاقة النووية والابحاث الطبية.

و يمكن توليد الصوت بوسائل ميكانيكية أو حرارية. وتستخدم الوسائل الحرارية في بناء المبردات الصوتية الحرارية وكذلك في عمليات الكشف عن الماء الموجود في النفط

تصنيفات الموجات الصوتية

تصنف الموجات الصوتية طبقا لتردداتها كما يلي:

الموجات المسموعة

هي تلك الموجات التي تقع تردداتها بين 20 هيرتز و20.000هيرتز وتمثل الصوت المسموع بواسطة الاذن البشرية العادية. حيث أن الحد الأدنى لتردد الصوت الاصوات التي تحس بها الاذن البشرية الطبيعية هو 20 هيرتز تقريبا بينما الحد الأعلى هو 20 الف هيرتز وينخفض هذا المدى عند كبار السن إلى حوالي 12.000 هيرتز وأقصى درجات الاحساس بالصوت لأذن بشرية عادية يقع في المدى بين 5000 هيرتز و8000 هيرتز والذي يشمل ذبذبات الحروف الهجائية. وكما هو معروف يمكن أحداث الموجات السمعية عن طريق الاحبال الصوتية في الإنسان ولالات الموسيقية الوترية منها وغيرها من الآلات الأخرى.

الموجات الفوق سمعية

هي الموجات التي تزيد تردداتها على 20 الف هيرتز والتي تقع خارج نطاق حاسة الاذن البشرية. وهذا النوع من الموجات ما زال موضع بحث واهتمام مكثف نظرا للتطبيقات المهمة التي تمس مجالات عديدة في الصناعة والطب وغيرهما. وقد أصبح بالإمكان إنتاج موجات فوق صوتية تزيد تردداتها على 1000000 هيرتز ولاتختلف هذه الموجات من حيث الخواص عن الموجات الصوتية الخرى إلا أنه نظرا لقصر طول موجاتها فإنه بالإمكان تنتقل على هيئة أشعة دقيقة عالية الطاقة.

الموجات تحت السمعية

هي الموجات الصوتية التي يقع ترددها عن 20 هيرتز ولاتستطيع الاذن البشرية الاحساس بها واهم مصدر لها هو الحركة الاهتزازية والانزلاقية لطبقات القشرة الأرضية وما ينتج عنها من زلازل وبراكين وعليه انها مهمة جدا في رصد الزلازل وتتبع نشاط البراكين.

سرعة الصوت

مقال تفصيلي :سرعة الصوت

تختلف سرعة الصوت حسب نوع الوسط, درجة الحرارة فتكون أعلى في المواد الصلبة واقل في السوائل واقل بكثير في الغازات. فمثلا سرعة الصوت في الهواء عند درجة الصفر المئوي هي 331.1 م\ث وتزداد هذه السرعة بارتفاع درجة الحرارة. تقدر سرعة الصوت في الماء بـ1450 م\ث عند الدرجة القياسية (15 درجة مئوية). وتتراوح هذه السرعة في المواد الصلبة بين 3000 و 6000 م\ث فهي مثلا 5100 م\ث للحديد والالمنيوم و3560 م\ث للنحاس و 5200 م\ث في الزجاج

خصــائص الصـــوت
تعريف درجة الصوت :Ε
هي الخاصية التي تميز بها الأذن الأصوات من حيث كونها أصوات حادة أو غليظة
تجربة لتوضيح ان درجة الصوتΧ تتوقف على التردد
التجربة الملاحظة الاستنتاج
1-احضر عدة شوكات رنانة مختلفة التردد ورتبها تصاعدياً حسب ترددها .
2-ابدأ في طرق الشوكة ذات التردد المنخفض واستمع إلى نغمتها
3-اطرق الشوكات ذات التردد الأعلى بالتدريج وفى كل مرة استمع إلى النغمة الصادرة منها تزداد حدة النغمة الصوت بزيادة تردد الشوكات الرنانة يتناسب حدة الصوت تناسبا طرديا مع التردد
-تزداد حدة الصوت كلما زاد تردد المصدر المحدث له
-الأجسام ذات التردد العالي تعطى نغمات حادة رفيعة
-الأجسام ذات التردد المنخفض تعطى نغمات غليظة
تطبيقات على حدة الصوتΕ
– صوت المرأة احد من صوت الرجل
العلاقة بين درجة الصوت والتردد[
– تتناسب درجة الصوت طرديا مع التردد
فليكس سافار
فليكس سافار :Ε
– أوضح أن درجة الصوت تعتمد على تردده.
– صنع عجلة لدراسة العلاقة بين درجة الصوت وتردده
عجلة فليكس سافارΕ :
التركيب%
1-أربعة تروس دائرية متساوية المساحة عدد
الأسنان في كل منهم مختلف عن الآخر .
2-التروس قابلة للدوران حول محور واحد بواسطة
سير يمر على عجلة كبيرة تدار باليد أو بمحرك كهربي .
الاستخدام :%
توضح أن درجة الصوت تعتمد على تردده .
خطوات العمل :%
التجربة الملاحظة الاستنتاج
*أولا العلاقة بين عدد الأسنان والتردد:
تثبيت عدد الدورات وتغير عدد الأسنان
1-اجعل عجلة سافار تدور بسرعة ثابتة
2-امسك صفيحة معدنية رقيقة مرنة ونجعلها تلامس كل ترس على حدة
3-استمع إلى الصوت الناشئ عن اهتزاز الصفيحة بواسطة الأسنان تزداد حدة الصوت الناتج عن التروس المختلفة بزيادة عدد الأسنان
-تزداد درجة الصوت بزيادة : التردد
-يتوقف التردد على : عدد الأسنان ، عدد الدورات
*ثانيا العلاقة بين عدد الدورات والتردد :
– تثبيت عدد الأسنان وتغير السرعة (عدد الدورات)
4-نغير من سرعة دوران العجلة ونكرر الخطوة السابقة على ترس واحد تزداد حدة الصوت الناتج عن الترس الواحد بزيادة سرعة دوران العجلة .
عللΜ الصوت الناتج عن شوكة رنانة ترددها 500 هرتز احدد من الصوت الناتج عن شوكة رنانة ترددها 300 هرتز
لان درجة الصوت (حدة الصوت ) تتناسب طرديا مع التردد
علل :Μ صوت المرأة أحد من صوت الرجل .
– لأن تردد صوت المرأة أعلى من تردد صوت الرجل .
علل : صوت الرجل أغلظ من صوت المرأة .Μ
– لأن صوت الرجل منخفض الدرجة وصوت المرأة عالي الدرجة .
قوانين≅
التردد = عدد الأسنان × عدد الدورات / الزمن بالثوانى
التردد × الزمن بالثوانى = عدد الأسنان × عدد الدورات التــــــردد عدد الأسنان
عدد الدورات الزمـــــــن
مسائل محلولة
1- احسب تردد الصوت الناتج عن ملامسة صفيحة مرنة لترس في عجلة سافار عدد أسنانه 40 سناً عندما تدور العجلة بسرعة 600 دورة في الدقيقة .
– التردد = عدد الأسنان × عدد الدورات / الزمن بالثواني
= 40 × 600 / 60 = 400 هرتز
2- لامست ورقة مقواة أحد أقراص عجلة سافار به 60 سنا في نصف دقيقة فأحدثت موجة صوتية المسافة بين مركزي تضاغط وتخلل متتالين فيها = 5 سم احسب عدد الدورات إذا كانت سرعة الصوت في الهواء= 340 م /ث
– الطول الموجى = 5 ×2 =10 سم =0.10 متر
– التردد = ع / ل =340 / 0.10 = 3400 هرتز
-عدد الدورات=التردد×الزمن/عدد الأسنان = 3400 ×30 /60 = 1700 دورة
===================================================
3-احسب عدد الأسنان لترس فى عجلة سافار اذا علمت أن تردد الصوت الناتج عن دوران هذا الترس عندما يدور 1200 دورة فى دقيقة يساوى 2400 هرتز
عدد الأسنان =التردد×الزمن / عدد الدورات = 2400 ×60 /1200=120 سنا
===================================================
4-إذا علمت أن تردد الصوت الناتج عن ملامسة صفيحة مرنه لترس في عجلة سافار عدد اسنانة 50 سنا يساوى 500ذ/ث أوجد عدد الدورات في دقيقه
– عدد الدورات = التردد × الزمن = 500 × 60 = 600 دورة
عدد الأسنان 50
===================================================
5-اذا كان تردد شوكة رنانة 50 ذ/ث يماثل تردد الصوت الناتج عن ملامسة صفيحة مرنة لأحد تروس عجلة سافار عند دورانها بسرعة 100 دورة فى الدقيقة كم عدد أسنان هذا الترس وعندما أنقصت سرعة الدوران إلى 3/4 قيمتها مع ثبات التردد الناتج احسب عدد الأسنان المتوقعة
– عدد الأسنان = ت × ز / عدد الدورات = 50 × 60 / 100 = 30 سنا
– عندما ينقص عدد الدورات إلى 3/4 قيمتها يصبح عدد الدورات 75 دورة
– عدد الأسنان = ت × ز / عدد الدورات = 50 × 60 / 75 = 40 سنا

__________________________________

اضغط الرابط أدناه لتحميل البحث كامل ومنسق جاهز للطباعة