الدرس 218 دقيقة
طبيعة الصوت وظاهرة دوبلر
لماذا تتغير حدّة صفارة الإسعاف وهي تمر بجانبك رغم أنها لم تتغير؟
بنهاية هذا الدرس ستكون قادرًا على
- 1تصف الصوت كموجة طولية وتحدد شروط انتشاره.
- 2تربط بين التردد والحدّة وبين السعة والشدة.
- 3تفسّر ظاهرة دوبلر في حالتي الاقتراب والابتعاد.
الصوت موجة طولية ميكانيكية: يحتاج وسطًا مادي ينتقل فيه (هواء، ماء، صلب) ولا ينتقل في الفراغ إطلاقًا. وتتكوّن الموجة من تضاغطات وتخلخلات متعاقبة في جزيئات الوسط.
- سرعة الصوت في الهواء ≈ 343 م/ث عند 20°م، وتزداد بارتفاع الحرارة.
- في الماء ≈ 1480 م/ث، وفي الحديد ≈ 5100 م/ث — كلما زادت صلابة الوسط زادت السرعة.
- التردد يحدد حدّة الصوت (حاد/غليظ)، والسعة تحدد شدته (عالٍ/خافت).
- الأذن البشرية تسمع من 20 إلى 20000 هرتز تقريبًا.
ظاهرة دوبلر
عندما يتحرك مصدر الصوت نحوك، تتضاغط الموجات أمامه فيقل طولها الموجي فيزداد التردد الذي تسمعه. وعندما يبتعد تتباعد الموجات فيقل التردد. المصدر لم يغيّر صوته إطلاقًا — ما تغيّر هو ما وصلك أنت.
جارٍ تحميل المجسم التفاعلي…
مثال محلول
المعطيات:سيارة إسعاف صفارتها 800 هرتز تقترب منك. ماذا تسمع؟ وماذا بعد أن تتجاوزك؟
- 1أثناء الاقتراب تتضاغط الموجات أمام السيارة فيقل الطول الموجي الواصل إليك.
- 2بما أن سرعة الصوت ثابتة في الهواء، فإن نقص الطول الموجي يعني زيادة التردد.
- 3بعد تجاوزك تتباعد الموجات خلف السيارة فيزداد الطول الموجي.
الإجابةتسمع تردًّا أعلى من 800 هرتز أثناء الاقتراب، وأقل منه بعد الابتعاد
اختبر فهمك
سجّل الدخول ليُحفظ تقدّمك ونتائجك.
سؤال 1 من 3
لماذا لا ينتقل الصوت في الفراغ؟