فشار در امواج صوتی

ما در امواج عرضی (مثل موج در طناب یا آب) نمودارهایی را رسم كردیم. این نمودارها عبارت بودند از: نمودار موقعیت - مكان ( y - x )  و موقعیت - زمان ( y - t )

اما برای امواج طولی مثل صوت چگونه می‌ توانیم چنین نمودار‌هایی رسم كنیم؟

همان طور كه می ‌دانید صوت موج طولی است و بر اثر نوسان ذرّات محیط تولید و منتشر می ‌شود. اگر چه ما می ‌توانیم نمودار مكان یك ذرّه از محیط (نسبت به حالت تعادل) را بر حسب زمان (و یا بر حسب گستره انتشار موج) رسم كنیم. اما رسم نمودار دیگری كه بیشتر ماهیت صوت را دربردارد مفیدتر است. برای درك بهتر این موضوع به شكل زیر توجّه كنید.

یك موج صوتی خالص در طول لوله‌ ای منتشر می‌ شود. در مكان های مختلف لوله، فشارسنج ‌هایی نصب شده كه چگونگی تغییرات فشار را در راستایانتشار موج نشان می ‌دهد. 

براساس مقادیر درج شده توسط فشارسنج‌ ها می ‌توان نمودار فشار- مكان را رسم نمود كه در این جا نموداری سینوسی است. اگر چه شكل ظاهری این نمودار عرضی است ولی ماهیت صوت جزء امواج طولی می ‌باشد. البته این را در نظر بگیرید كه تغییرات فشار در حین انتشار صوت بسیار كم و جزئی است. به عنوان مثال، در یك مكالمه عادی بین مردم فشار هوا در حدود 0.03 پاسکال تغییر می ‌كند. این مقدار بسیار كمتر از فشار جو است. با این حال گوش ما فوق العاده حسّاس بوده و توانایی شنیدن تغییرات جزئی در فشار هوا را دارد.

 بلندی صوت یك ویژگی صدا است كه مشخصاً به دامنه موج بستگی دارد.

هر چه دامنه صوت بیشتر باشد شدّت صدا زیادتر خواهد بود. اما دقت كنید كه بلندی صدا همان دامنه صدا نیست، دامنه ی تغییراتِ فشار در صدا یك كمّیّت فیزیكی است زیرا می ‌توان آن را اندازه گرفت. در مقابل بلندی صدا یك ویژگی حسی است. در حقیقت اگر چه بلندی صدا به دامنه صوت بستگی دارد ولی از طرف دیگر بلندی صدا به قدرت شنوایی فرد نیز وابسته است.

مطالبی درباره امواج در مرکز یادگیری

برهم نهی امواج (برهم نهی سازنده)

برهم نهی امواج (برهم نهی ویرانگر)

تداخل در فنر

و برای مشاهده مقاله های جالب تر درباره موج به اینجا مراجعه نمایید.

 

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: سمیرا بادامستانی