منو
 کاربر Online
792 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  دوشنبه 26 مهر 1389 [06:57 ]
  عبور صوت از محیط های مختلف
 

عبور صوت از محیط های مختلف

صدا همواره از محیط های معینی عبور می کند . این محیط می تواند گازی مانند هوا ، یا مایعی چون آب یا جامدی مانند فولاد باشد . اگر محیطی وجود نداشته باشد – مانند مورد خلأ – صدا نمی توند منتقل شود . اکنون می توانیم با قرار دادن زنگی که صدا می کند در زیر حبابی شیشه ای و تخلیۀ تدریجی هوای داخل آن ، نشان دهیم که در واقع چنین است . با تخلیۀ هوای داخل حباب صدای زنگ به تدریج ضعیف تر می شود . سر انجام ، هنگامی که دیگر هوایی در زیر حباب وجود نداشته باشد ، دیگر صدای زنگ شنیده نمی شود . چون در فراسوی جو زمین ، خلأ خوبی وجود دارد ، هیچ صدایی که در آن جا تولید شود نمی تواند به ما برسد .

سرعت صوت به محیطی بستگی دارد که در آن حرکت می کند . صوت در هوای خشک و درC ˚0 با سرعت 330 متر در ثانیه حرکت می کند . با زیاد شدن دما ، سرعت آن افزلیش می یابد و در دمای C ˚1000به 700 متر در ثانیه می رسد . این مقدار در آب ، حدود 1400 متر در ثانیه می شود . مقدار دقیق آن به ترکیب و دمای آب بستگی دارد . سرعت صوت در مس 3560 متر در ثانیه است . مقدار آن در آلومینیم 5100 متر در ثانیه است .

این تغییر در مقدار سرعت به واسطۀ تفاوت های کشسانی و چگالی محیط انتشار صوت است . با کاهش چگالی سرعت افزایش می یابد . مقدار سرعت با افزایش کشسانی زیاد می شود . شاید بپرسید که چرا صوت در آ ب سریع تر از هوا منتشر می شود . زیرا آب بسیار چگال تر از هوا است . پاسخ آن است که چگالی آب 800 بار بیشتر از هوا است اما کشسانی آن بسیار بیشتر از 800 برابر هوا است .

همان طور که دیده ایم سرعت صوت در هوا در حدود یک سوم کیلومتر در ثانیه است . سرعت نور در حدود 300000 کیلو متر در ثانیه است . این مقدار های کاملاً متفاوت پدیده های جالبی را به وجود می آورند . شما قبل از این که صدای بر خورد تبر هیزم شکن به درخت را از فاصلۀ دور بشنوید خود او را می بینید . در هنگام توفان تندری ، صدای رعد با فاصله ای از آذرخش به گوش می رسد که با نزدیک شدن توفان کاهش می یابد . فاصلۀ آذرخش را می توان با منظور کردن یک کیلومتر برای هر ثانیه تأ خیر به دست آورد .

از سرعت معلوم صوت در آب ، در ژرفا سنج یعنی وسیله ای استفاده می شود که تپ کوتاهی از صوت را از بدنۀ کشتی به پایین می فرستد و پژواک آن را از ته آب گرد آوری می کند . زمان لازم برای برگشت پژواک، عمق آب را در آن محل تعیین می کند . همین اصل در وسیله ای به نام سونار به کار می رود .

همۀ صدا هایی که در محیطی منتشر می شوند دارای سرعت یکسانند و این اتفاقی مبارک است . تصور کنید چه آشوبی به وجود می آید اگر صدا های پر بسامد فلوت یا پیکولو قبل از صدا های کم بسامد باسون یا توبا به گوشمان می رسید . در محیطی که صوت در آن منتشر می شود ممکن است تغییراتی صورت گیرد . اگر محیط هوا باشد ممکن است چگال تر یا رقیق تر بشود . یا ممکن است امواج صوتی به محیطی کاملاً متفاوت بر خورد کنند . صدایی که در هوا منتشر می شود ممکن است به سطح استخری برسد . وقتی محیط به هر صورتی تغییر کند چیز های مختلفی می تواند اتفاق بیفتد . بخشی از موج می تواند در مرز بین یک محیط و محیط دیگر بازبتابد و به طرف منبع صوت بر گردد . بخشی دیگر از آن می تواند در محیط دوم نفوذ کند . بخشی از انرژی نیز ممکن است تبدیل به گرما شود .

  امتیاز: 0.00