در زندگی بیشترین چیزی که ما با آن در ارتباط هستیم موج صوتی است، صوتها برای اینکه به گوش ما برسند حتما باید از درون واسطه های عبور این واسطه ممکن است هر چیزی باشد مایعات، جامدات، گازها و…پس برای اینکه ما صوتی را از منبع اصلی بشنویم باید از طریق واسطه ها به گوش ما برسد. پس باید گفت سرعت صوتها تنها بستگی به واسطه ای دارد که صوتها از میان آن عبور می کند.
هرچیزی که توانایی حمل صدا را داشته باشد به آن واسطه می گویند. واسطه ها اعم از آب و هوا، اشیاء، زمین و هر چیزی که فکرش را بکنید می تواند به عنوان واسطه عمل کند. پس باید گفت تا زمانی که هیچ واسطه ای وجود نداشته باشد هیچ صدایی هم وجود نخواهد داشت. پس در مکانی که هیچ گونه هوا و چیز دیگری وجود نداشته باشد صدا نمی تواند از میان چیزی عبور کند تا به گوش ما برسد.
پس باید گفت که صدا ها به صورت یک موج در حال حرکت هستند، زمانی که یک جسم به حرکت در می آید باعث می شود که ذرات اطراف هم شروع با حرکت کنند که در نتیجه این حرکت موج های صوتی به وجود می آید تا به گوش ما برسند.
زمانی که این سوال پرسیده می شود که سرعت صوتها چقدر است باید گفت که این صوتها قرار است از درون چه واسطه ای عبور کند، چرا که این سرعت انتشار صوتها است که مشخص می کند یک موج در چه مدت زمان می تواند یک مسافت را بپیماید.
سرعت صوت در مایعات و جامدات مختلف
همان گونه که می دانید ماده می تواند سه حالت داشته باشد( جامد، مایع، گاز) که تمامی یک مواد از یک اتم و مولکول ساخته شده اند. اما باید گفت که در بین این سه حالت تعداد مولکول های جامد نسبت به دو حالت دیگر یعنی مایع و گاز بیشتر است. در حالت مایع به علت کم شدن تعداد مولکول ها سرعت انتقال صوت کم می شود و در حالت گاز هم به حداقل سرعت می رسد. در خلاء هم به دلیل نبود هیچ گونه هوایی هیچ صدایی قادر به حرکت کردن نیست. به همین دلیل است که در خلاء انفجار هایی که رخ می دهد قابل شنیدن نیستند.
صوت برای انتشار بستگی به ویژگی های محیطی دارد. هر چه یک ماده از تراکم بیشتری برخوردار باشد سرعت انتشار صوت، در آن بیشتر است زیرا مولکول های به هم چسبیده سرعت را سریع تر انتقال می دهند. پس به این نتیجه می رسیم که سرعت انتقال صوتها در جامد بیشتر از مایع و در مایع نیز بیشتر از گاز است.
۱. در گفتگو های روزمره منظور از سرعت صوت، سرعت موج صوتی سیال در هوا است پس باید گفت که سرعت انتقال صوتها از یک ماده به ماده دیگر مختلف است، و همچنین صوتها در جامدات و مایعات سریع تر از هوا می توانند به حرکت دربیاید.
۲. سرعت صوتها در آب حدود ۴٫۳ برابر (۱۴۸۴ متر بر ثانیه)
۳. در آهن حدودا ۱۵ برابر (۵۱۲۰ متر بر ثانیه)
۴. سرعت صوتها در دمای صفر درجه ۳۳۰ متر در ثانیه است ( یعنی حدود ۱۲۰۰ کیلومتر در ساعت ) هر چقدر دمای هوا بالا برود سرعت انتقال صوتها هم بیشتر می شود.
۵. در فولاد، صوت حدود ۹۶۰، ۱۷ کیلومتر در ساعت، سرعت دارد.
۶. سرعت صوتها در آب خیلی بیشتر است از سرعت آن در هوا است. به طور مثال زمانی که شما در کنار آب ایستاده اید دو قطعه سنگ را به هم بزنید تا تولید صدا کند. سپس همین کار را در زیر آب انجام دهید سپس خواهید دید که چگونه صدای زیر آن بهتر از بیرون آن به گوش می رسد.
۷. هنگامی که حرارت آب ۵/۵ درجه ی سانتیگراد است، صوتها با سرعت ۱۴۳۵ متر در ثانیه (یا ۵۱۶۰ کیلومتر در ساعت ) در آن حرکت می کنند.
۸. سرعت انتقال صوتها در فلزات، جامدات، مایعات و درون محیط هایی که فشردگی هوای آن ها نسبت به محیط آزاد زیاد است بیشتر است.
۹. صوت از مکان هایی که هیچ گونه ماده ای وجود ندارد نمی تواند عبور کند.
۱۰. سرعت انتشار صوتها در مناطق که از رطوبت زیادی برخوردار است، مانند مناطق بالاتر از دریا، مناطق پست تر از دریا و مناطق کنار دریا بیشتر است.
۱۱. سرعت و شدت انتقال صوت، چه زمانی که آهسته حرف بزنیم یا چه زمانی که با صدای بلند حرف بزنیم یکی است و هیچ گونه تاثیری روی سرعت آن نخواهد گذاشت.
۱۲. سرعت انتشار صوتها در هوای خشک و در دمای ۲۰ درجه متر بر ثانیه (۱۱۲۵ فوت بر ثانیه)
انسان ها قادر نیستند هر موج صوتی را بشنوند، حدود شنوایی انسان ها فقط می تواند بسامدی به اندازه ۲۰ تا ۲۰۰۰۰ هرتز را بشنود. به موج های صوتی که بسامد آن ها پایین ترازHz20 را فرو صوت و بسامد هایی بالا تر از ۲۰۰۰۰ را فرا صوت می نامند.
منبع : آرگا
