الفصل+السابع-+الصوت

10/12/2020
المحتويات Contents
. الصوت Sound
. الأمواج الصوتية Sound waves
. ظاهرة الصدى Echo
. المدى المسموع Audible Rang
. الأمواج فوق السمعية Ultrasonic
. تطبيقات Applications

س : هل لاحظت ما يحدث على سطح الماء عندما ترمي حجرا في بركة ماء؟
تشاهد اضطرابا على شكل دوائر يكون مركزها موضع سقوط الحجر ، وينتشر الاضطراب إلى أن يصل إلى جوانب البركة.
س : هل لاحظت ما يحدث على سطح الماء عندما ترمي حجرا في بركة ماء؟
تشاهد اضطرابا على شكل دوائر يكون مركزها موضع سقوط الحجر ، وينتشر الاضطراب إلى أن يصل إلى جوانب البركة.
10/12/2020

تعريف الموجة
أو هي الاضطراب أو الحركة التي تحدث في الوسط عندما يتحرك كل جزء
من أجزائه حركة اهتزازية تسري بالتتابع من نقطة إلى أخر.
10/12/2020

انواع الموجات:
الموجات الكهرومغناطيسية :
و هي التي لا تحتاج إلى وسط مادي لانتقالها مثل موجات الضوء و غيرها
و هي التي تحتاج إلى وسط مادي لانتقالها مثل الموجات الصوتية و موجات الماء و غيرها.
الموجات الميكانيكية :
10/12/2020

الموجات الطولية :
وهي اضطراب تهتز فيه جزيئات الوسط باتجاه موازٍ لخط انتشار هذا الاضطراب
لاحظ الشكل التالي :
مثل : موجات الصوت ، والموجات التضاغطية لزنبرك
10/12/2020

10/12/2020
الصوت Sound
. الصوت عبارة عن موجات ميكانيكية
طولية تصدر من الأجسام المهتزة مثل:
. الشوكة الرنانة
. الأوتار المشدودة
. الحبال الصوتية

10/12/2020

10/12/2020
الأمواج الصوتية Sound waves
. موجات ميكانيكية طولية تتكون من
تضاغط compression وتخلخل refraction
. تنتقل من خلال وسط مادي مثل الهواء
والماء والمواد الصلبة.

10/12/2020
جزيئات الوسط تهتز في نفس اتجاه انتشار الموجة.

10/12/2020

ويمكن تمييز موجة عن أخرى بواسطة أربع كميات فيزيائية هي:
التردد(f): تردد الموجة يساوي عدد الذبذبات في الثانية الواحدة.
الطول الموجي λ:هو المسافة بين مركزي تضاغطين متاليين أو تخلخلين متتاليين.
السعة: هي المسافة بين التضاغط والتضاغط الذي يليه مباشرة.
سرعة انتشار الموجة v: تعتمد سرعة موجات الصوت على الوسط الناقل لها، وتكون سرعتها في الغازات أقل ما يمكن، ثم تزداد في السوائل، وتكون أسرع ما يمكن في الأجسام الصلبة. كذلك تعتمد سرعة الصوت على درجة حرارة الوسط.
10/12/2020

الطول الموجي λ :
تضاغط
تضاغط
تضاغط
تخلخل
تخلخل
تخلخل
الموجات المستعرضة
الموجات الطولية
الطول الموجي
الطول الموجي
الطول الموجي
الطول الموجي
10/12/2020
سعة الموجة

سرعة انتشار الموجة الصوتية Velocity
سرعة انتشار أي موجة v تساوي حاصل ضرب كل من التردد f وطول الموجة λ.
v = λ f
f : تردد الموجة يساوي عدد الذبذبات في الثانية الواحدة.
λ: يساوي المسافة بين مركزي تخلخلين متتاليين أو
مركزي تضاغطين متتاليين.
10/12/2020

. تعتمد سرعة موجات الصوت على الخواص الفيزيائية ( الكثافة، اللزوجة، درجة الحرارة) ونوع الوسط الناقل لها.
. سرعتها في الغازات أقل ما يمكن، تزداد في السوائل، وتكون أسرع ما يمكن في الأجسام الصلبة.
10/12/2020

10/12/2020

10/12/2020

10/12/2020

. خصائص الموجات السمعية
يمكن وصف أي صوت عن طريق تحديد اربع خصائص وهي:
1. درجة الصوت
2. شدة الصوت
3. نوع الصوت
4. ارتفاع الصوت
10/12/2020

10/12/2020
1. درجة الصوت
يتم تحديد درجة علو الصوت وانخفاضه من
خلال تردد الصوت.
الصوت الغليظ معدل تردده 150هيرتز (للذكور)
الصوت الحاد معدل تردده 230هيرتز (للاناث)

2. شدة الصوت
هي قدرة الصوت (الطاقة في الثانية الواحدة) التي تعبر وحدة مساحات عمودية على اتجاه انتشار الموجة
وحدة القياس: وحدة القدرة/ وحدة المساحة (واط/م2) او الديسيبل.
تستجيب الاذن الى مدى واسع من شدة الصوت (10-12 – 1) واط /م2
10/12/2020

10/12/2020
3. نوع الصوت
خاصية تمكن الاذن من التمييز بين الاصوات
المتساوية في التردد والمختلفة في المصدر
كأصوات الالات الموسيقية.

4. ارتفاع الصوت
يعتمد ارتفاع الصوت على شدته، تردده
وحساسية الاذن. تستجيب الاذن الى مدى واسع من شدة
الصوت (10-12 – 1) واط /م2
10/12/2020

10/12/2020
قياس شدة الاصوات
تقاس شدة اي صوت بوحدة (الديسيبيل)
بالنسبة لاخفت الاصوات المسموعة

10/12/2020
مثال:
اذا كانت شدة صوت جهاز اكثر من شدة
اخفت الاصوات المسموعة بمليون مرة
فكم تبلغ شدة صوت الجهاز بالديسيبل؟

10/12/2020
شدة صوت الجهاز
=
؟؟؟؟؟؟؟؟ ديسيبل

10/12/2020

10/12/2020
ظاهرة الصدى Echo
. الصدى هو تكرارالصوت الاصلي الذي ينعكس بسبب وجود حاجز

10/12/2020
. الأثر الصوتي:
هو استمرار احساس الاذن بالصوت
بعد انقطاعه من مصدره، ويستمر
في اذن الانسان لمدة 0.1 ثانية

10/12/2020
شروط الصدى
لسماع صدى الصوت خلال الهواء
يجب ان لاتقل المسافة بين مصدر
الصوت والحاجز عن 17 متر.
لماذا ؟؟؟؟؟؟؟

10/12/2020
. الأذن البشرية تحس بصوت الصدى
بعد 0.1 ثانية
. سرعة الصوت في الهواء 340 م/ث
. مسافة الصدى هي المسافة التي
يقطعها الصوت ذهابا وايابا بين
الشخص والحاجز خلال 0.1 ثانية

10/12/2020

مثال:
اذا تحدث شخص في قاعة بجملة تستغرق 0.2 ثانية. احسب الحد الادنى لطول القاعة اذا سمع الشخص صدى صوته واضحا.
طول القاعة
؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
10/12/2020

10/12/2020

10/12/2020
المدى المسموع Audible Range
يمكن للاذن البشرية ان تدرك الاصوات التي تردداتها في المدى (20-20000) هيرتز

.تصنيف الموجات الصوتية طبقا
لتردداتها:
1. موجات سمعية Audible Waves
. تقع تردداتها بين20 -02000 هيرتز.
. الأذن البشرية لا تتحسس بالتساوي الأصوات
ذات الترددات المختلفة حتى إن تساوت شدتها.
10/12/2020

10/12/2020
2. امواج تحت سمعيةInfrasonic
. ترددها اقل من 20 هيرتز
. لا تستطيع الاذن البشرية الاحساس بها

10/12/2020
مصدرها:
الحركة الاهتزازية والانزلاقية لطبقات القشرة الأرضية، وبعض الآلات الثقيلة مثل الحفار
. تستطيع بعض الحيونات الاحساس بالامواج
التحت سمعية والشعور بالزلازل قبل حدوثها

10/12/2020
3. امواج فوق سمعية Ultrasonic
. ترددها يزيد عن 20000 هيرتز
. تقع خارج نطاق حاسة الاذن البشرية

10/12/2020
تطبيقاتها:
1. السونار SONAR
)Sound Navigation And Ranging (
جهاز يستخدم في الملاحة تحت الماء لتعيين
الابعاد وتحديد الاماكن.

10/12/2020
تصدر امواج فوق سمعية تردداتها بين 30000 -80000 هيرتز، وايضا تستطيع سماع امواج ترددها 100000هيرتز

10/12/2020

2. الصناعة Industry
. تُستخدم في تنظيف الساعات، المجوهرات،
الأجهزة الدقيقة، فحص لحام المعادن والسبائك
10/12/2020

10/12/2020
3. الطب Medicine
. تستخدم في تشخيص الأمراض وتفتيت
الحصى في الحويصلة الصفراوية والكلى وفي
الكشف عن نمو الجنين.

الضوضاء والضجيج Noise
. عبارة عن صوت معقد أو خليط من العديد من الاصوات او الترددات المختلفة ولا يوجد تناغم صوتي بينها
10/12/2020

10/12/2020
. مصادر الضجيج Resources
الطائرات، مواقع البناء، الصناعات،
السيارات، والأجهزة المنزلية
. ألآثار السلبية Side Effects
يسبب الإرهاق، الصداع، فقدان السمع،
التوتر والغثيان.

10/12/2020
.الحد الذي يمكن أن تتحمله الأذن من شدة الصوت يتراوح بين 65 - 80 ديسبل
الحد الاعلى للاستماع او التعرض للاصوات ذات الشدة العالية

التحكم في الضوضاء Noise Control
المباني: يمكن بناء جدران سميكة واستخدام
ابواب ونوافذ ثقيلة يتم إغلاقها بإحكام.
المصانع: العمال والأفراد الذين يتعرضون
لضجيج مكثف يجب أن يضعوا على آذانهم
أجهزة خاصة لحماية الأذُن.
10/12/2020