X
تبلیغات
Universal - سرعت صوت در اجسام

Universal

برای طالبان علم واطلاعات

سرعت صوت در اجسام

همان طور كه می دانید ماده دارای سه حالت جامد ،مایع و گاز  است و تمام مواد از مولكول و اتم ساخته شده اند. مولكول ها در مواد جامد بسیار بهم دیگر نزدیكترند و چگالی آنها نسبت به مواد دیگر بیشتر است. یعنی در حجم معینی از  سه حالت جامد ،مایع و گاز ،تعداد مولكول های جامد یا همان جرم واحد حجم جامد نسبت به مایع وگاز بیشتر است.و به همین ترتیب تعداد مولكول های مایع در یك حجم معین نسبت به گاز بیشتر است . به طور كلی مولكول های جامد نسبت به هم فاصله كمی دارند.فاصله مولكول های مایع نسبت به جامد بیشتر ولی نسبت به گاز كمتر است .

برای اینكه سرعت صوت در سه حالت ماده بررسی شود به نمونه زیر توجه كنید:

در زمان قدیم سربازان  برای اینكه بفهمند سواره نظام دشمن یا چاپارها نزدیك می شوند یا نه گوششان را روی زمین می گذاشتند ؟ به نظر شما چرا به صورت ایستاده به صدای پا یا شیحه اسبها گوش نمی كردند؟ یا شاید دیده باشید در گذشته سوزنبان ها گوش خود را روی ریل می گذاشتند و صدای نزدیك شدن قطار را می شنیدند. برای روشن شدن مطلب به مثال زیر توجه كنید. در یك رستوران كه مراسم صرف غذا برگزار شده است گارسون ها غذا را از آشپزخانه گرفته و به دست مهمان ها می رسانند. در حالت اول شما فرض كنید تعداد گارسون10 نفر باشد وغذا را دست به دست به مهمان ها برسانند در این حالت غذا سریعتر به مهمان ها می رسد در حالت دوم فرض كنید تعداد گارسون ها به 6 نفر تقلیل یابد در این صورت سرعت رسیدن غذا كمتر خواهد شد. در حالت سوم فرض كنید تعداد گارسون ها به 3 نفر برسد در این حالت باز هم سرعت انتقال غذا كندتر خواهد شد. و حالت چهارم هنگامی است كه هیچ گارسونی وجود ندارد  طبعاً غذایی نیز منتقل نمی شود.در این مثال غذا به عنوان انرژی صوتی و گارسون ها را به عنوان مولكول های مواد در نظر بگیرید.حالت اول مانند مولكول های جامد بود هر چقدر تعداد مولكول ها بیشتر باشد سرعت انتقال صوت زیادتر است . در مایع سرعت انتقال به علت كم شدن تعداد مولكول ها كم می شود و در گاز ها به حداقل می رسد و در خلا یعنی جایی كه هوا هم وجود ندارد ،به دلیل نبودن عامل انتقال صوت ، صدایی هم منتقل نمی شود. مثلاً در فضا انفجارهایی رخ می دهد ولی هرگز به گوش ما نمی رسدزیرا خارج از جو زمین خلا بوده و صوتی منتقل نمی شود.

  اكنون متوجه شده اید كه چرا وقتی گوش را به زمین یا ریل می گذاریم صدا را بیشتر از هوا می شنویم . یك مورد كاربرد آن در محیط ، در ساختمان سازی است زیرا از آجر های سفالی تیرچه ای استفاده می كنند و فضای خالی در اطراف وجود داردكه فضای خالی را هوا اشغال كرده پس انتقال صوت را به حداقل می رساند ، یعنی به عنوان عایق صوتی عمل می كند . برای آزمایش میتوانید زنگی را در زیر حباب شیشه ای قرار دهید و با تلمبه ای هوای آن را خالی كنید خواهید كه به مرور زمان صدای زنگ كم شده و بالاخره به گوش نمی رسد زیرا تمام مولكول های هوا تخلیه شده و صدایی منتقل نمی شود . در جدول زیر سرعت صوت در سه ماده كه حالت های مختلف دارد نشان داده شده است.

هواm /s 331

آبm /s  1400

سنگm /s 6000

+ نوشته شده در  یکشنبه پنجم دی 1389ساعت 14:51  توسط Master  |