موج صوتی-فیزیک دوازدهم-درسنامه-متین قنبرزاده

 سلام به همه کنکوریای عزیز 🖐🖐

امروز در این مطلب قصد داریم تا مبحث موج صوتی از فصل سوم کتاب فیزیک دوازدهم رو با هم مرور کنیم.

متین قنبرزاده-دانشجوی مهندسی مکانیک دانشگاه تهران

هنگامی که جسمی ارتعاش پیدا می کند،در محیط دور و بر خود که می تواند گاز،مایع یا جامد باشد،موجی طولی پدید میاید که به آن صوت میگوییم.

نکته:از متن بالا در میابیم که صوت یک موج طولی است.

نکته: صوت موج مکانیکی است و برای انتشار نیاز به محیط مادی دارد.

ساز و کار بلندگو:

بلندگو دارای دیافراگم است که به جلو و عقب نوسان می کند. هربار دیافراگم جلو می رود، فشار هوای جلوی خود را نسبت خود را نسبت به حالت تعادل افزایش می دهد و یک تراکم پدید می آورد. با عقب رفتن دیافراگم، فشار هوای جلوی آن کاهش می یابد و یک انبساط رخ می دهد.

نکته : تندی صوت مثل تمام امواج مکانیکی به ویژگی های محیط بستگی داره.

نکته: هرچه محیط انتشار صوت تراکم ناپذیر تر باشد تندی بیشتر است، به همین دلیل است که صوت در جامد ها معمولا سریع تر از مایعات و در مایع ها سریع تر از گاز ها منتشر می شود.

نکته: هرچه دمای محیط ببیشتر باشد تندی صوت بیشتر است.

اگر چشمه صوت حرکت هماهنگ ساده انجام دهد، صوتی شبیه یه سوت از آن شنیده می شود. صوتی که از نوسان هماهنگ ساده پدید می آید، یک تن موسیقی یا به اختصار تن گفته می شود.

از نظر موسیقی، وقتی یک تن را می شنویم، می توانیم آن را با دو واژه ارتفاع و بلندی توصیف کنیم.

ارتفاع

منظور از ارتفاع یک صوت، بسامدی است که گوش شما درک می کند. در حقیقت همان چیزی است که در زبان روزمره به آن بم یا زیر بودن صوت می گوییم. هرچه بسامد صوت کمتر باشد آن صوت بم تر است.

در نتیجه:

بسامد کمتر = صوت بم تر = ارتفاع کمتر

   بسامد بیشتر = صوت زیر تر = ارتفاع بیشتر

نکته: بسامد کمیتی قابل محاسبه است اما ارتفاع فقط حسی است.

بلندی

بلندی صوت از نظر فیزیکی به شدت صوت مربوط است.

شدت صوت

انتشار صوت از هر چشمه صوتی همراه با انتقال انرژی از ناحیه ای از محیط به ناحیه دیگر است. در واقع چشمه صوت این انرژی را با به حرکت درآوردن لایه ای از محیط که در تماس مستقیم با چشمه است به محیط می دهد. انرژی از این لایه به لایه بعد و به همین صورت به لایه های دیگر منتقل می شود و در تمام جهات منتشر می شود.

شدت یک موج صوتی I  در یک سطح، برابر با آهنگ متوسط انرژی است که توسط موج به واحد سطح، عمود بر راستای انتشار صوت می رسد و یا از آن عبور می کند.

تراز شدت صوت

شدت صوت را می توان با یک آشکارساز اندازه گرفت. با اندازه گیری شدت صوت های مختلف متوجه می شویم که گستره شنوایی انسان صوت  هایی با شدت حدود    12^10    است. چون این اعداد بسیار بزرگ هستند، برای بررسی شدت های مختلف راحت تر است که از لگاریتم در پایه ۱۰ استفاده کنیم. یعنی به جای شدت یک موج صوتی راحت تر است که از تراز شدت صوت (تراز صوتی) استفاده کنیم. 

نگاهی به لگاریتم:

پی دی اف درسنامه در فایل ضمیمه موجود می باشد.