تحقیق درباره عبور صدا از مواد مختلف

صدای ما چگونه به وجود می‌آید و چطور از میان چیزهای گوناگون عبور می‌کند؟

وقتی شما صحبت می‌کنید یا دستتان را به میز می‌زنید، در واقع در حال تولید صدا هستید. صدا از طریق لرزش ایجاد می‌شود. این لرزش‌ها در هوا پخش می‌شوند و سپس به گوش ما می‌رسند. درون گوش ما این لرزش‌ها به سیگنال‌های عصبی تبدیل شده و مغز ما آن‌ها را به عنوان صدا تشخیص می‌دهد.

اما صدا فقط در هوا حرکت نمی‌کند. می‌تواند از میان آب، دیوار، چوب و حتی فلز هم عبور کند. سرعت و کیفیت صدا در هر ماده‌ای متفاوت است. به طور مثال، صدا در فلزات بسیار سریع‌تر از هوا حرکت می‌کند. این همان دلیلی است که اگر گوشتان را روی ریل قطار بگذارید، صدای قطار را خیلی زودتر از زمانی که فقط در هوا منتظر باشید، می‌شنوید.

بعضی مواد هم هستند که اجازه نمی‌دهند صدا به راحتی از آن‌ها بگذرد. مانند پتوهای ضخیم، فوم‌های مخصوص یا دیوارهای عایق. از این مواد برای کم کردن صدا در اتاق‌های ضبط یا ساختمان‌ها استفاده می‌شود.

در نهایت، صدا یک پدیده شگفت‌انگیز است که هر روز با آن سر و کار داریم. از صحبت کردن با دوستانمان تا شنیدن موسیقی مورد علاقه‌مان، همه و همه به لطف تولید و انتقال صدا ممکن شده‌اند.

در این بخش، چگونگی به وجود آمدن صدا و چگونگی گذر آن از چیزهای گوناگون را یاد خواهید گرفت. با آدینوشاپ همراه باشید.

صدا چیست؟

صدا نوعی انرژی است که با لرزش ذرات مواد به وجود می‌آید و در محیط پخش می‌شود. این پدیده در برقراری ارتباط، شناخت دنیای اطراف و حتی ادامه زندگی موجودات زنده اهمیت زیادی دارد. اگر بدانیم صدا چطور تولید می‌شود، چطور در مواد مختلف حرکت می‌کند و چه چیزهایی روی انتقال آن اثر می‌گذارند، بهتر می‌توانیم محیط زندگی خود را درک کنیم.

صدا چگونه تولید می شود؟

صدا چگونه به وجود می‌آید و منتقل می‌شود؟

منبع لرزش: صدا در نتیجه لرزش یک شیء ایجاد می‌شود. این شیء می‌تواند تارهای صوتی در گلو، صفحه یک بلندگو یا حتی برخورد دو چیز با هم باشد.
پخش لرزش: وقتی یک شیء می‌لرزد، باعث لرزش ذرات اطراف خود در هوا، آب یا مواد جامد می‌شود. این لرزش سپس مانند موج در محیط پخش می‌شود.
ویژگی‌های موج صوتی: موج‌های صوتی دو ویژگی اصلی دارند. یکی تعداد لرزش‌ها در یک ثانیه که میزان زیر یا بم بودن صدا را مشخص می‌کند و دیگری قدرت لرزش که بلند یا آهسته بودن صدا را تعیین می‌نماید.

عبور صدا از مواد مختلف

برای انتشار صدا به یک محیط فیزیکی نیاز داریم. این محیط می‌تواند جامد، مایع یا گاز باشد. صدا در فضای خالی مانند خلاء آسمان نمی‌تواند حرکت کند، چون در آنجا هیچ ذره‌ای برای لرزیدن و انتقال صدا وجود ندارد.

سرعت انتقال صدا در مواد گوناگون، متفاوت است. معمولاً سرعت صدا در جامدات از مایعات بیشتر است و در مایعات نیز از گازها بیشتر. این تفاوت به خاطر فاصله بین مولکول‌ها و میزان استحکام پیوندهای بین آن‌هاست.

در جامدات، مولکول‌ها به یکدیگر نزدیک‌تر هستند و با نیروی بیشتری به هم متصل شده‌اند. به همین دلیل، لرزش صدا با سرعت بالاتر و کارایی بیشتری در این مواد جابه‌جا می‌شود.

در مایعات، مولکول‌ها فاصله بیشتری از هم دارند و پیوند بین آن‌ها سست‌تر است. در نتیجه سرعت صدا در مایعات کمتر از جامدات خواهد بود.

در گازها، مولکول‌ها بسیار از هم دور هستند و ارتباط بین آن‌ها بسیار ضعیف است. به همین خاطر، سرعت صدا در گازها از همه کمتر است.

عبور صدا از چه موادی بیشتر و از چه موادی کمتر است؟

سرعت و کیفیت عبور صدا از یک ماده، به چند عامل مهم وابسته است:

**چگالی:** هرچه ماده متراکم‌تر باشد، صدا را بهتر عبور می‌دهد. برای مثال، فلزات در مقایسه با موادی مثل چوب‌پنبه، رسانایی بهتری برای صدا هستند.

**سختی:** مواد سخت مانند فولاد، صوت را بسیار بهتر از مواد نرم مانند لاستیک از خود عبور می‌دهند.

**کشسانی:** موادی که خاصیت فنری و کشسانی دارند (مثل یک فنر فلزی)، در انتقال صدا موفق‌تر از موادی هستند که این خاصیت را ندارند (مثل خمیر بازی).

**ساختار درونی:** موادی که دارای سوراخ‌ها و حفره‌های ریز هستند (مانند فوم)، صوت را به دام می‌اندازند و از عبور آن جلوگیری می‌کنند.

**موادی که صدا به خوبی از آنها عبور می‌کند:** فلزات (مثل فولاد، آهن و مس)، سنگ و شیشه.

**موادی که صدا به سختی از آنها عبور می‌کند:** چوب‌پنبه، فوم، پشم شیشه، پارچه‌های کلفت و لاستیک.

آیا صدا از آب عبور می‌کند؟

بله، صدا می‌تواند از آب عبور کند. جالب است بدانید که سرعت حرکت صدا در آب بسیار بیشتر از هواست. در هوا سرعت صوت حدود ۳۴۳ متر بر ثانیه است، اما در آب این سرعت به حدود ۱۵۰۰ متر بر ثانیه می‌رسد؛ یعنی تقریباً چهارونیم برابر سریع‌تر.

این ویژگی برای جانوران آبزی مانند نهنگ‌ها و دلفین‌ها بسیار مهم است. آن‌ها از صدا برای ارتباط با یکدیگر، پیدا کردن مسیر و حتی شکار کردن استفاده می‌کنند.

همچنین، انسان‌ها نیز از این پدیده استفاده می‌کنند. فناوری به نام سونار (Sound Navigation and Ranging) وجود دارد که با استفاده از عبور صدا در آب، به زیردریایی‌ها در حرکت کردن، تهیه نقشه از کف دریا و پیدا کردن اجسام زیر آب کمک می‌کند.

نتیجه‌گیری:

صدا در اثر لرزش ذرات مواد به وجود می‌آید و در محیط پخش می‌شود. سرعت و چگونگی حرکت صدا در مواد گوناگون، تفاوت دارد و به مواردی مانند جرم ماده، میزان سفتی، قابلیت کشسانی و نوع ساختار آن وابسته است. صدا به آسانی از آب می‌گذرد و این ویژگی، هم برای جانداران آبزی و هم برای فناوری‌های مربوط به زیردریایی‌ها بسیار مهم و کارآمد است.
آلودگی صوتی، گونه‌ها و پیامدهای آن
اختصاصی-آدینوشاپ