سرعة انتشار الموجات الصوتية في وسط مادي

ملخص الدرس

شكل (٤) انتشار الموجات الصوتية في الأوساط الثلاثة سرعة انتشار الموجات الصوتية في وسط مادي تعتمد سرعة انتشار الموجات الصوتية في المواد المختلفة على خصائص المواد نفسها، وعرفت من دراستك في المرحلة الأساسية أن سرعة انتقال الصوت في الأجسام الصلبة تكون أكبر منها في السائلة، وفي السائلة أكبر منها في الغازية كما يوضحها الشكل (٤). فسرعة انتقال الصوت إذن تعتمد على خصائص المواد التي تنتقل خلالها، ومن هذه الخصائص: ١- مرونة الوسط الناقل لموجات الصوت أثبتت الدراسات العملية أنه إذا تعرضت مجموعة من الجسيمات للإزاحة عن موضع اتزانها، فإن ذلك يؤدي إلى نشوء قوى تعيد هذه الجسيمات إلى وضعها الأصلي، وأن الوسط المادي ذو المرونة الكبيرة (الأجسام الصلبة) تستعيد جسيماته مواضع اتزانها بسرعة أكبر. أي أن سرعة انتشار الموجات الصوتية في هذا الوسط تكون أكبر. ٢- كثافة الوسط الناقل للصوت إن زيادة كثافة مادة الوسط، تجعل جزيئات ذلك الوسط تتزاحم، وتستغرق وقتاً أطول لنقل حركة الاضطراب من جزء لآخر في الوسط، وبالتالي تقل سرعة انتشار موجات الصوت في هذا الوسط. حيث إن سرعة الصوت تتناسب عكسياً مع الجذر التربيعي للكثافة عند ثبوت الضغط، وقد وجد أن سرعة انتشار الموجات الطولية في وسط مادي -كما عبّر عنها نيوتن- هي: سرعة الصوت = √(معامل مرونة مادة الوسط / كثافة مادة الوسط). ٣- درجة الحرارة لقد وجد من خلال التجارب أن سرعة الصوت تتغي