نوع وشدة الصوت....

بسم الله الرحمن الرحيم
شــدة الصــــوت
 تعريف شدة الصوت :
- هي الخاصية التي تميز بها الأذن بين الأصوات من حيث القوة والضعف
 قياس شدة الصوت:
- تقاس شدة الصوت عند نقطة ما بمقدار الطاقة الصوتية الساقطة فى الثانية الواحدة عمودياً على وحدة المساحات المحيطة بتلك النقطة .
 وحدة قياس شدة الصوت :
- تقاس شدة الصوت بوحدة الوات / م2.
ملاحظات
1- قوة صوت الرجل أكبر من قوة صوت المرأة
2- الصوت القوى غليظ ومنخفض التردد والدرجة
3- الصوت الضعيف حاد وعالي التردد والدرجة
 س : ما معنى أن شدة الصوت عند نقطة ما = 20 وات/ م2 ؟
- معنى ذلك أن مقدار الطاقة الصوتية الساقطة عمودية على وحدة المساحات المحيطة بتلك النقطة في الثانية الواحدة = 20 وات .
 ما معنى أن مقدار الطاقة الصوتية الساقطة عمودية على وحدة المساحات المحيطة بتلك النقطة فى الثانية الواحدة = 100 وات
معنى ذلك أن شدة الصوت عند نقطة ما = 100 وات/ م2 ؟
 علل: ارتفاع شدة بعض الأصوات وانخفاض البعض الآخر .
لأن الأصوات القوية تختلف عن الأصوات الضعيفة فى مقدار
الطاقة الصوتية التى تسقط على طبلة الأذن وتسبب اهتزازها
 علل : تختلف الأصوات عن بعضها من حيث تأثيرها على طبلة الأذن قوة أو ضعفاً
- يرجع ذلك إلى مقدار الطاقة الصوتية التي تسقط على طبلة الأذن وتسبب اهتزازها .
العــوامل التي تؤثــر على شــدة الصــوت
1- المسافة 2- اتجاه الرياح 3- كثافة الوسط
4- مساحة السطح المهتز 5- سعة الاهتزازاة
المسافة بين الأذن ومصدر الصوت :
 قانون التربيع العكسي :
- شدة الصوت عند نقطة ما تتناسب عكسياً مع مربع بعد هذه النقطة عن مصدر الصوت .
إذا فرض أن شدة الصوت هى  ش
إذا فرض أن مربع المسافة  ف2
- شدة الصوت تضعف تدريجياً كلما بعدنا عن مصدره.
 علل : تقل شدة الصوت كلما بعدنا عن مصدر الصوت .
- لأن شدة الصوت عند نقطة ما تتناسب عكسياً مع مربع بعد هذه النقطة عن مصدر الصوت حسب قانون التربيع العكسي.
 علل : تقل شدة الصوت إلى الربع عندما تزداد المسافة إلى الضعف .
- لأن شدة الصوت تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بين مصدر الصوت والنقطة
( ش  1 / ف2 )
 علل : تزداد شدة الصوت أربع مرات عندما تقل المسافة إلى النصف.
- لأن شدة الصوت تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بين مصدر الصوت والنقطة
سعــة الاهتــزازة (الذبذبة) لمصــدر الصـــوت
تجربة :
خطوات العمل الملاحظة
1-احضر وتر مشدود بين قائمين مثبتين على قاعدة خشبية
2- اجذب الوتر من منتصفه مسافة صغيرة ثم اتركه اهتزاز الوتر بسعة اهتزازه صغيرة وصوت ضعيف

3- اجذب الوتر مسافة من منتصفة مسافة أكبر
اهتزاز الوتر مسافة أكبر من السابقة وصوت أعلى
*الاستنتاج :
تزداد شدة الصوت بزيادة سعة الاهتزازة
شدة الصوت تتناسب طرديا مع مربع سعة الإهتزازة

 علل : تزداد شدة الصوت عند جذب الوتر لمسافة أكبر .
- لأنه عند جذب الوتر لمسافة أكبر تزداد سعة الاهتزازة فتزداد شدة الصوت بزيادة سعة الاهتزازة .
- لآن شدة الصوت تتناسب طرديا مع مربع سعة الاهتزازة
 علل شدة الصوت في وتر سعة اهتزازته 6سم = شدة الصوت فى وتر سعة اهتزازته 3 سم 4 مرات
- لان شدة الصوت تتناسب طرديا مع مربع سعة الاهتزازة
 علل إذا كانت شدة الصوت الناتجة من وتر سعة اهتزازته 4سم تساوى 20 وات / م2 فأنة شدة الصوت الناتجة من وتر سعة اهتزازاته 2سم = 5 وات /م2
- لان شدة الصوت تتناسب طرديا مع مربع سعة الاهتزازة
علل : تحدث الطبلة صوتاً مرتفعاً عندما نقرعها بشدة .
-يرجع ذلك لزيادة مقدار الطاقة الصوتية التي تسقط على طبلة الأذن وتسبب اهتزازها.
- لان سعة الاهتزازة تزداد في حالة القرع على الطبلة بشدة
- شدة الصوت تتناسب طرديا مع مربع سعة الاهتزازة
 علل : صوت المدفع أعلى من صوت البندقية .
- لان سعة الاهتزازة في حالة صوت المدفع اكبر من البندقية
- شدة الصوت تتناسب طرديا مع مربع سعة الاهتزازة
- لأن مقدار الطاقة الصوتية الساقطة على طبلة الأذن في حالة المدفع أعلى من البندقية

كثافة الوسط الذي ينتقل خلالها الصوت
تجربة :
خطوات العمل الملاحظة
1- ضع جرس كهربي داخل ناقوس مخلخلة الهواء و شغل الجرس
سماع صوت
الجرس بوضوح
2-شغل مخلخلة الهواء مع سماع صوت الجرس انخفاض شدة الصوت تدريجياً مع نقص كمية الهواء تدريجياً حتى يتلاشى الصوت عندما يفرغ الناقوس من الهواء تماماً
3- أدخل فى الناقوس غاز ثانى أكسيد الكربون بدلاً من الهواء وشغل الجرس - شدة صوت الجرس فى حالة ثانى أكسيد الكربون أكبر من الهواء
الاستنتاج :
شدة الصوت تتناسب طردياً مع كثافة مادة الوسط
 علل : شدة الصوت فى CO2 أكبر من شدة الصوت فى الهواء .
- لأن كثافة ثاني أكسيد الكربون أكبر من كثافة الهواء .
 علل : تقل تدريجياً شدة صوت الجرس الموضوع داخل مخلخلة الهواء عند تشغيلها .
- لأنه عند تشغيل مخلخلة الهواء تقل كثافة الهواء تدريجياً .
اتجاه الرياح
تجربة
خطوات العمل الملاحظة الاستنتاج
1- احضر مروحة كهربية قوية ومصدر صوت (جرساً كهربياً مثلاً)
2- ضع مصدر الصوت (الجرس) أمام مروحة وعلى بعد متر واحد منها
3- شغل كلاً من المروحة والجرس بحيث يعملان معاً
4- قف على مسافة معينة من مصدر الصوت مرة فى اتجاه هواء المروحة ومرة أخرى فى عكس اتجاه هواء المروحة . -الصوت الواصل مع اتجاه هواء المروحة (الرياح) يكون قوى .
-الصوت الواصل في عكس اتجاه هواء المروحة (الرياح) يكون ضعيف . شدة الصوت تزداد مع اتجاه الرياح وتضعف مع عكس اتجاه الرياح .
مساحـــــــة السطــــــح المهتــــز
تجربة
خطوات العمل الملاحظة الاستنتاج التفسير


1- احضر شوكة رنانة وصندوق رنان
2-اطرق الشوكة الرنانة
وامسكها بيدك واستمع إلى الصوت الصادر منها
3-اطرق الشوكة الرنانة مرة أخرى وضعها على صندوق رنان واستمع إلى الصوت الصادر عنها -فى الحالة الأولى : نسمع صوت ضعيف .
-في الحالة الثانية : نسمع صوت شديد .
-أي أن شدة الصوت في الحالة الثانية أكبر من شدة الصوت في الحالة الأولى .
-تزداد شدة الصوت عند وضع الجسم المهتز على صندوق رنان
-شدة الصوت تتناسب طرديا مع مساحة السطح المهتز .
عند اهتزاز الشوكة الرنانة تسبب اهتزاز الصندوق الرنان فتزداد مساحة السطح المهتز فتزداد شدة الصوت .
 علل : تزداد شدة الصوت عند ملامسة مصدر الصوت لصندوق رنان .
- لأن عند اهتزاز مصدر الصوت يهتز الصندوق الرنان فتزداد مساحة السطح المهتز فتزداد شدة الصوت .
 علل : تثبت الأوتار في الآلات الموسيقية على صندوق رنان .
- لأنه عندما يهتز الوتر يهتز الصندوق الرنان فتزداد مساحة السطح المهتز فتزداد شدة الصوت .
 علل : تزداد شدة الصوت الصادر من شوكة رنانة عند وضعها على صندوق رنان .
- لأنه عندما تهتز الشوكة الرنانة يهتز الصندوق الرنان فتزداد مساحة السطح المهتز فتزداد شدة الصوت .
 علل : شدة الصوت تزداد مع اتجاه الرياح .
- لأن حركة جزيئات الوسط فى اتجاه الرياح سريعة .




نــــوع الصـــوت
 تعريف نوع الصوت :
- هى الخاصية التى تميز بها الأذن بين الأصوات من حيث طبيعة مصدرها حتى لو كانت متساوية فى الشدة والدرجة .
 تفسير اختلاف نوع الصوت :
-عندما تهتز مصادر الصوت المختلفة لا تعطى نغمتها الأساسية التى تعتمد على طبيعة المصدر المهتز فقط بل تكون النغمة الأساسية مصحوبة بعدة نغمات تسمى بالنغمات التوافقية.
-النغمات التوافقية هى التى تؤدى إلى الاختلاف بين النغمات الأساسية
المتماثلة فى الدرجة أو التردد .
النغمات التوافقية
النغمات المصاحبة للنغمات الأساسية والتي يرجع إليها اختلاف المصادر المختلفة للصوت والمتساوية فى الدرجة والشدة
 خواص النغمات التوافقية:
1- أقل شدة من النغمة الأساسية
2- أعلى في التردد والدرجة من النغمة الأساسية
3- أكثر حدة من النغمة الأساسية
 علل : قدرة الأذن على تمييز أنواع الأصوات ومصادرها رغم أنها قد تكون متساوية الشدة والدرجة .
لأن مصادر الصوت المختلفة يصدر عنها اهتزازات مصاحبة للنغمات الأساسية
تسمى النغمات التوافقية تكون أقل منها فى الشدة وأعلى منها فى الدرجة.
 علل : لا تعطى مصادر الصوت المختلفة النغمة الأساسية الصادرة عنها فقط
- لأن النغمة الأساسية تكون مصحوبة بعدة نغمات تكون أقل منها فى الشدة وأعلى منها في الدرجة تسمى بالنغمات التوافقية.
 علل : يوجد اختلاف بين النغمات الأساسية المتماثلة فى الدرجة والشدة.
- لاختلاف النغمات التوافقية المصاحبة للنغمات الأساسية
 علل : اختلاف نوع الصوت الصادر من آلات موسيقية مختلفة .
- يرجع ذلك إلى اختلاف النغمات التوافقية المصاحبة للنغمة الأساسية
 علل : تختلف النغمة المسموعة من الناي عن المزمار عن أي آلة نفخ هوائية
- لاختلاف النغمات التوافقية المصاحبة للنغمات الأساسية الناتجة عن اهتزاز عمود الهواء
 علل : يميز الموسيقى بين صوت الكمان والأرج .
- لاختلاف نوع الصوت الذي يرجع إلى اختلاف النغمة التوافقية المصاحبة للنغمة الأساسية.