ما هي وحدة قياس الصوت والاهتزاز

تتعدد الخصائص المختلفة للصوت، ولذلك فينبغي ألا نقول ما هي وحدة قياس الصوت والاهتزاز، بل ما هي وحدات هذه الخصائص، وفي هذا الموضوع سنتعرف على ماهية الصوت، وخصائصه، ووحدات قياس كل خاصيه فيه.

ماهية الصوت وما هي وحدة قياس الصوت

كما تحدثنا في المقدمة بأن الصوت يحتوي على العديد من الخصائص التي يجب تحديد وحداتها المختلفة للتعرف عليها، كطول موجة الصوت، أو تردده، أو شدته، وسنقوم الأن بتحديد الخصائص المختلفة للصوت.

يقوم علماء الفيزياء بتعريف الصوت بأنه مجموعة من الموجات الميكانيكية الطويلة، وموجات الميكانيكا هي أمواج تقوم بالانتقال خلال ما يعرف بالأوساط المادية، ولا يمكن لهذه الأمواج أن تنتشر بدون وجود الوسط المادي.

وتكون الموجة الطويلة إذا كان اتجاه انتشارها هو نفس اتجاه اهتزاز هذه الموجة، أي يكون موازي لاتجاه اهتزازها، ويوجد نوعًا أخر من أنواع امواج الصوت، وهو الموج المستعرض، وينتشر هذا النوع من الأمواج بالشكل العامودي باتجاه الاهتزاز كأمواج المياه.

كما أن من المعروف عن الصوت أنه الاهتزاز الناشئ على الوسط المادي ويُحمل عليه أيضًا، كالهواء، ليتم الانتقال خلالها، ويتم ادراك هذا الصوت بواسطة الأذنين إذا استقبلها الانسان.

شاهد أيضًا: قانون محيط المثلث بالرموز

خصائص وحدة قياس الصوت

للصوت العديد من الخصائص للموجات الطولية وللموجات الميكانيكية ذاتها، ولكن قبل توضيح هذه الخصائص، سنقوم بتوضيح شكلها أولًا.

شكل موجة الصوت على العموم تحمل على الاوساط المادية، لأنها تعمل على تغيير ضغط المادة، فيزيد الضغط مرةً، ويقل مرةً، وتُعرف منطقة ازدياد الضغط بمنطقة التضاغط، بينما تُعرف المنطقة التي يقل فيها الضغط بمنطقة التخلخل.

وموجات الصوت هي المجموعة المتكونة بما يعرف بالتضاغطات ويفصل بينها التخلخلات، والتي يكون الاتجاه الخاص بانتشارها في التوازي لاتجاه تغيير الضغط.

كما أن الموجة الصوتية لها طول موجي كأي موجة أخرى، فالطول الموجي هو مسافة نقطة بنقطة اخرى مماثلة ومتتالية لها كقمة الموجة، كما نسمي المسافة بين القمتين المتتاليتين بالطول الموجي للموجة، فكذلك الأمر للنقطتين الاخريين المتماثلين.

ويعد أحد أهم الخصائص في الموجة هو ترددها، فالتردد هو المقلوب الزمني الدوري الخاص بالموجة، وزمن الموجة الدوري هو الوقت اللازم لعبور الموجة لنقطة ما، بينما تردد الموجة هو اعداد الموجات التي تقوم بالعبور خلال نقطة معينة في وقت معين.

المزيد عن خصائص وحدة قياس الصوت

وهناك أيضًا سعة الموجة، وهي قدر تأرجح الضغط بفعل الموجة (المقدار الخاص بالتخلخل والتضاغط الناتج عن الموجة بالوسط الحامل لها)، وهي من الأمور الواجب التعرف عليها عند التحدث عن موجة صوت لشيء ما، كما أن شدة الصوت ترتبط باتساع موجة الصوت، فتتناسب مع مربع اتساع الموجة.

وتعد السرعة الخاصة بالموجة من أهم الخصائص التي تميز أي موجة، والتي يمكن حسابها بواسطة ضرب طول الموجة في ترددها، كما يمكن حساب سرعة موجة الصوت باستخدام طريقة اخرى.

والتي تعتمد على احدى خصائص القصور كالكثافة، وخصائص المرونة كمعامل الحجم، للوسط الذي يتم حمل موجة الصوت عليه.

كما تُأثر خصائص المرونة في السرعة الصوتية بشكل كبير، فكلما زادت التفاعلات الخاصة بذرات وجزيئات المادة مع بعضهما، كلما زادت السرعة الصوتية بالوسط المادي، ولذلك تكون السرعة الصوتية أكبر ما يمكن في الوسط الصلب.

بينما تكون السرعة الصوتية أقل ما يمكن في الوسط الغازي، بينما تكون السرعة الصوتية في الوسط السائل متوسطة بين السرعة في الوسط الغازي والصلب.

وحدات قياس الصوت

سنقوم الآن بتحديد وحدات قياس جميع الخصائص الموجية، واسباب استخدامها، ويوجد نوعين من الوحدات القياسية، النوع الأول هو وحدات القياس المطلقة (كالكيلو جرام-والمتر-الثانية-وهكذا)، وهي التي تقوم بالتعبير عن الأشياء نفسها بجميع الأزمنة والأوساط والأماكن.

أما النوع الثاني هو وحدات قياس نسبية كالديسيبل، وهي لا تُعبر عن الأشياء نفسها بجميع الأوساط، فالديسيبل بالهواء يختلف عن الديسيبل في المياه، والتالي أهم كميات الصوت والوحدات التي تخصها:

شاهد أيضًا: ما اسم جهاز قياس السكر في الدم ؟

طول الموجة

هو المسافة، فلذلك يتم قياس الطول الموجي بواسطة الوحدات القياس الطولي، كالمتر، في حالة إذا قمنا باستخدام نظام الوحدات العالمي.

زمن الموجة الدوري

يتم قياسه بواسطة وحدات القياس الزمنية كالثانية.

تردد الموجة

هو مقلوب زمن الموجة الدوري، ولذلك سيتم قياسه بمقلوب الوحدات الزمنية، أي 1 \ الثانية، ويطلق على هذه الوحدة (هيرتز).

سعة موجة الصوت

يتم قياسها بوحدة قياس الضغط، كوحدة نيوتن \ المتر، والتي تساوي واحد باسكال، فنحن نستخدم وحدة القياس الضغط لقياس سعة الموجة الصوتي لأنها تعد ضغطًا.

شدة الصوت

يتم قياسها باستخدام وحدة ديسيبل Decibel، وفي العالم يطلق عليها DB لاختصارها، وهذه الوحدة نسبية، ولذلك فهي تعمل على المقارنة بين ضغطين غير متشابهين، وواحد منهما يكون بمثابة الضغط المرجعي.

وبسبب الاختلاف الخاص بالضغط المرجعي للهواء والماء فإن الديسيبل سيكون له القيم المختلفة في كلًا من الهواء والمياه، فالضغط المرجعي في المياه يساوي واحد ميكرو باسكال، بينما يعد ضغط الهواء المرجعي هو عشرون ميكرو باسكال.

سرعة موجة الصوت

يتم قياسها باستخدام وحدات قياس السرعات، وهي المتر\ الثانية، حيث تبلغ سرعة الصوت بالهواء عند الدرجة 20 مئويًا هي 343 متر\ثانية تقريبًا.

شاهد أيضًا: بحث عن الكتلة والمول

وفي نهاية هذا الموضوع الشيق وبعد أن تحدثنا عن وحدة قياس الصوت والاهتزاز، عليكم فقط مشاركته في جميع وسائل التواصل الاجتماعي لتعم الفائدة.