الفصل+السابع-+الصوت

1.

‫الفصل السابع‬
‫الصوت‬
‫‪Sound‬‬
‫‪1‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

2.

‫المحتويات ‪Contents‬‬
‫‪Sound‬‬
‫‪ .‬الصوت‬
‫‪ .‬األمواج الصوتية ‪Sound waves‬‬
‫‪Echo‬‬
‫‪ .‬ظاهرة الصدى‬
‫‪ .‬المدى المسموع ‪Audible Rang‬‬
‫‪ .‬األمواج فوق السمعية ‪Ultrasonic‬‬
‫‪Applications‬‬
‫‪ .‬تطبيقات‬
‫‪2‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

3.

‫• س ‪ :‬هل الحظت ما يحدث على سطح الماء‬
‫عندما ترمي حجرا في بركة ماء؟‬
‫• س ‪ :‬هل الحظت ما يحدث على سطح الماء عندما ترمي حجرا‬
‫في بركة ماء؟‬
‫• تشاهد اضطرابا على شكل دوائر يكون مركزها موضع‬
‫وينتشرعلى شكل‬
‫اضطرابا‬
‫يكون إلى‬
‫دوائرأن يصل‬
‫االضطراب إلى‬
‫تشاهدالحجر ‪،‬‬
‫• سقوط‬
‫‪.‬‬
‫البركة‬
‫جوانب‬
‫مركزها موضع سقوط الحجر ‪ ،‬وينتشر‬
‫االضطراب إلى أن يصل إلى جوانب البركة‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

4.

‫تعريف الموجة‬
‫• أو هي االضطراب أو الحركة التي تحدث في الوسط عندما يتحرك كل جزء‬
‫من أجزائه حركة اهتزازية تسري بالتتابع من نقطة إلى أخر ‪.‬‬
‫‪4‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

5.

‫انواع الموجات‪:‬‬
‫الموجات الميكانيكية ‪:‬‬
‫و هي التي تحتاج إلى وسط مادي النتقالها مثل الموجات الصوتية‬
‫و موجات الماء و غيرها‪.‬‬
‫الموجات الكهرومغناطيسية‬
‫‪:‬‬
‫و هي التي ال تحتاج إلى وسط مادي النتقالها مثل موجات الضوء‬
‫و غيرها‬
‫‪5‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

6.

‫الموجات الطولية ‪:‬‬
‫مواز لخط انتشار هذا االضطراب‬
‫وهي اضطراب تهتز فيه جزيئات الوسط باتجاه‬
‫ٍ‬
‫الحظ الشكل التالي ‪:‬‬
‫مثل ‪ :‬موجات الصوت‬
‫‪ ،‬والموجات‬
‫التضاغطية لزنبرك‬
‫‪6‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

7.

‫الصوت ‪Sound‬‬
‫‪ .‬الصوت عبارة عن موجات ميكانيكية‬
‫طولية تصدر من األجسام المهتزة مثل‪:‬‬
‫‪ .‬الشوكة الرنانة‬
‫‪ .‬األوتار المشدودة‬
‫‪ .‬الحبال الصوتية‬
‫‪7‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

8.

10/26/2020
8

9.

‫األمواج الصوتية ‪Sound waves‬‬
‫‪ .‬موجات ميكانيكية طولية تتكون من‬
‫تضاغط ‪ compression‬وتخلخل ‪refraction‬‬
‫‪ .‬تنتقل من خالل وسط مادي مثل الهواء‬
‫والماء والمواد الصلبة ‪.‬‬
‫‪9‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

10.

‫جزيئات الوسط تهتز في نفس اتجاه‬
‫انتشار الموجة‪.‬‬
‫‪10‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

11.

10/26/2020
11

12.

‫ويمكن تمييز موجة عن أخرى بواسطة أربع كميات فيزيائية‬
‫هي‪:‬‬
‫التردد(‪ :)f‬تردد الموجة يساوي عدد الذبذبات في الثانية الواحدة‪.‬‬
‫الطول الموجي ‪: ‬هو المسافة بين مركزي تضاغطين متاليين أو‬
‫تخلخلين متتاليين‪.‬‬
‫السعة‪ :‬هي المسافة بين التضاغط والتضاغط الذي يليه مباشرة‪.‬‬
‫سرعة انتشار الموجة ‪ :v‬تعتمد سرعة موجات الصوت على‬
‫الوسط الناقل لها‪ ،‬وتكون سرعتها في الغازات أقل ما يمكن‪ ،‬ثم‬
‫تزداد في السوائل‪ ،‬وتكون أسرع ما يمكن في األجسام الصلبة‪.‬‬
‫كذلك تعتمد سرعة الصوت على درجة حرارة الوسط‪.‬‬
‫‪12‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

13.

‫‪ :‬الطول الموجي‬
‫الموجات الطولية‬
‫الموجات المستعرضة‬
‫الطول الموجي‬
‫الطول الموجي‬
‫تخلخل‬
‫تخلخل‬
‫تخلخل‬
‫تضاغط‬
‫سعة الموجة‬
‫تضاغط‬
‫تضاغط‬
‫الطول الموجي‬
‫الطول الموجي‬
‫‪13‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

14.

‫سرعة انتشار الموجة الصوتية ‪Velocity‬‬
‫سرعة انتشار أي موجة ‪ v‬تساوي حاصل‬
‫ضرب كل من التردد ‪ f‬وطول الموجة ‪. ‬‬
‫‪v= f‬‬
‫‪f‬‬
‫‪: ‬‬
‫‪ :‬تردد الموجة يساوي عدد الذبذبات في الثانية الواحدة‪.‬‬
‫‪14‬‬
‫يساوي المسافة بين مركزي تخلخلين متتاليين أو‬
‫مركزي تضاغطين متتاليين‪.‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

15.

‫‪ .‬تعتمد سرعة موجات الصوت على الخواص‬
‫الفيزيائية ( الكثافة‪ ،‬اللزوجة‪ ،‬درجة الحرارة)‬
‫ونوع الوسط الناقل لها‪.‬‬
‫‪ .‬سرعتها في الغازات أقل ما يمكن‪ ،‬تزداد في‬
‫السوائل‪ ،‬وتكون أسرع ما يمكن في األجسام‬
‫الصلبة‪.‬‬
‫‪15‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

16.

10/26/2020
16

17.

10/26/2020
17

18.

10/26/2020
18

19.

‫‪ .‬خصائص الموجات السمعية‬
‫يمكن وصف أي صوت عن طريق تحديد‬
‫اربع خصائص وهي‪:‬‬
‫‪ .1‬درجة الصوت‬
‫‪ .2‬شدة الصوت‬
‫‪ .3‬نوع الصوت‬
‫‪ .4‬ارتفاع الصوت‬
‫‪19‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

20.

‫‪ .1‬درجة الصوت‬
‫يتم تحديد درجة علو الصوت وانخفاضه من‬
‫خالل تردد الصوت‪.‬‬
‫الصوت الغليظ معدل تردده ‪150‬هيرتز (للذكور)‬
‫الصوت الحاد معدل تردده ‪230‬هيرتز (لالناث)‬
‫‪20‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

21.

‫‪ .2‬شدة الصوت‬
‫هي قدرة الصوت (الطاقة في الثانية الواحدة) التي تعبر وحدة‬
‫مساحات عمودية على اتجاه انتشار الموجة‬
‫وحدة القياس‪ :‬وحدة القدرة‪ /‬وحدة المساحة (واط‪/‬م‪ )2‬او الديسيبل‪.‬‬
‫تستجيب االذن الى مدى واسع من شدة الصوت (‪ )1 – 12-10‬واط‬
‫‪21‬‬
‫‪/‬م‪2‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

22.

‫‪ .3‬نوع الصوت‬
‫خاصية تمكن االذن من التمييز بين االصوات‬
‫المتساوية في التردد والمختلفة في المصدر‬
‫كأصوات االالت الموسيقية‪.‬‬
‫‪22‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

23.

‫‪ .4‬ارتفاع الصوت‬
‫يعتمد ارتفاع الصوت على شدته‪ ،‬تردده‬
‫وحساسية االذن‪.‬‬
‫تستجيب االذن الى مدى واسع من شدة‬
‫الصوت (‪ )1 – 12-10‬واط ‪/‬م‪2‬‬
‫‪23‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

24.

‫قياس شدة االصوات‬
‫تقاس شدة اي صوت بوحدة (الديسيبيل)‬
‫بالنسبة الخفت االصوات المسموعة‬
‫‪24‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

25.

‫مثال‪:‬‬
‫اذا كانت شدة صوت جهاز اكثر من شدة‬
‫اخفت االصوات المسموعة بمليون مرة‬
‫فكم تبلغ شدة صوت الجهاز بالديسيبل؟‬
‫‪25‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

26.

‫شدة صوت الجهاز‬
‫=‬
‫؟؟؟؟؟؟؟؟ ديسيبل‬
‫‪26‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

27.

10/26/2020
27

28.

‫ظاهرة الصدى ‪Echo‬‬
‫‪ .‬الصدى هو تكرارالصوت االصلي‬
‫الذي ينعكس بسبب وجود حاجز‬
‫‪28‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

29.

‫‪ .‬األثر الصوتي‪:‬‬
‫هو استمرار احساس االذن بالصوت‬
‫بعد انقطاعه من مصدره‪ ،‬ويستمر‬
‫في اذن االنسان لمدة ‪ 0.1‬ثانية‬
‫‪29‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

30.

‫شروط الصدى‬
‫لسماع صدى الصوت خالل الهواء‬
‫يجب ان التقل المسافة بين مصدر‬
‫الصوت والحاجز عن ‪ 17‬متر‪.‬‬
‫لماذا ؟؟؟؟؟؟؟‬
‫‪30‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

31.

‫‪ .‬األذن البشرية تحس بصوت الصدى‬
‫بعد ‪ 0.1‬ثانية‬
‫‪ .‬سرعة الصوت في الهواء ‪340‬‬
‫م‪ /‬ث‬
‫‪ .‬مسافة الصدى هي المسافة التي‬
‫يقطعها الصوت ذهابا وايابا بين‬
‫الشخص والحاجز خالل ‪ 0.1‬ثانية‬
‫‪31‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

32.

10/26/2020
32

33.

‫مثال‪:‬‬
‫اذا تحدث شخص في قاعة بجملة تستغرق ‪0.2‬‬
‫ثانية‪ .‬احسب الحد االدنى لطول القاعة اذا سمع‬
‫الشخص صدى صوته واضحا‪.‬‬
‫طول القاعة‬
‫؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟‬
‫‪33‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

34.

10/26/2020
34

35.

‫المدى المسموع ‪Audible Range‬‬
‫يمكن لالذن البشرية ان تدرك‬
‫االصوات التي تردداتها في المدى‬
‫(‪ )20000-20‬هيرتز‬
‫‪35‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

36.

‫‪ .‬تصنيف الموجات الصوتية طبقا‬
‫لتردداتها‪:‬‬
‫‪ .1‬موجات سمعية‬
‫‪Audible Waves‬‬
‫‪ .‬تقع تردداتها بين ‪ 20000-20‬هيرتز‪.‬‬
‫‪ .‬األذن البشرية ال تتحسس بالتساوي األصوات‬
‫ذات الترددات المختلفة حتى إن تساوت شدتها‪.‬‬
‫‪36‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

37.

‫‪ .2‬امواج تحت سمعية ‪Infrasonic‬‬
‫‪ .‬ترددها اقل من ‪ 20‬هيرتز‬
‫‪ .‬ال تستطيع االذن البشرية االحساس بها‬
‫‪37‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

38.

‫مصدرها‪:‬‬
‫الحركة االهتزازية واالنزالقية لطبقات القشرة‬
‫األرضية‪ ،‬وبعض اآلالت الثقيلة مثل الحفار‬
‫‪ .‬تستطيع بعض الحيونات االحساس باالمواج‬
‫التحت سمعية والشعور بالزالزل قبل حدوثها‬
‫‪38‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

39.

‫‪ .3‬امواج فوق سمعية ‪Ultrasonic‬‬
‫‪ .‬ترددها يزيد عن ‪ 20000‬هيرتز‬
‫‪ .‬تقع خارج نطاق حاسة االذن البشرية‬
‫‪39‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

40.

‫تطبيقاتها‪:‬‬
‫‪ .1‬السونار‬
‫‪SONAR‬‬
‫(‪)Sound Navigation And Ranging‬‬
‫جهاز يستخدم في المالحة تحت الماء لتعيين‬
‫االبعاد وتحديد االماكن‪.‬‬
‫‪40‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

41.

‫تصدر امواج فوق سمعية تردداتها بين ‪ 80000- 30000‬هيرتز‪،‬‬
‫وايضا تستطيع سماع امواج ترددها ‪100000‬هيرتز‬
‫‪41‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

42.

10/26/2020
42

43.

‫‪ .2‬الصناعة ‪Industry‬‬
‫‪ .‬تُستخدم في تنظيف الساعات‪ ،‬المجوهرات‪،‬‬
‫األجهزة الدقيقة‪ ،‬فحص لحام المعادن والسبائك‬
‫‪43‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

44.

‫‪ .3‬الطب ‪Medicine‬‬
‫‪ .‬تستخدم في تشخيص األمراض وتفتيت‬
‫الحصى في الحويصلة الصفراوية والكلى وفي‬
‫الكشف عن نمو الجنين‪.‬‬
‫‪44‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

45.

‫الضوضاء والضجيج ‪Noise‬‬
‫‪ .‬عبارة عن صوت معقد أو خليط من العديد من‬
‫االصوات او الترددات المختلفة وال يوجد‬
‫تناغم صوتي بينها‬
‫‪45‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

46.

‫‪ .‬مصادر الضجيج ‪Resources‬‬
‫الطائرات‪ ،‬مواقع البناء‪ ،‬الصناعات‪،‬‬
‫السيارات‪ ،‬واألجهزة المنزلية‬
‫‪ .‬أآلثار السلبية ‪Side Effects‬‬
‫يسبب اإلرهاق‪ ،‬الصداع‪ ،‬فقدان السمع‪،‬‬
‫التوتر والغثيان‪.‬‬
‫‪46‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

47.

‫‪ .‬الحد الذي يمكن أن تتحمله األذن من‬
‫شدة الصوت يتراوح بين ‪ 80 - 65‬ديسبل‬
‫الحد االعلى لالستماع او التعرض لالصوات ذات الشدة العالية‬
‫‪47‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

48.

‫التحكم في الضوضاء ‪Noise Control‬‬
‫المباني‪ :‬يمكن بناء جدران سميكة واستخدام‬
‫ابواب ونوافذ ثقيلة يتم إغالقها بإحكام‪.‬‬
‫المصانع‪ :‬العمال واألفراد الذين يتعرضون‬
‫لضجيج مكثف يجب أن يضعوا على آذانهم‬
‫أجهزة خاصة لحماية األذُن‪.‬‬
‫‪48‬‬
‫‪10/26/2020‬‬

49.

‫قاعات االجتماعات وصاالت الموسيقى‪:‬‬
‫يجب أستخدام مواد عازلة وماصة للصوت في‬
‫األسقف والجدران واألرضيات والسطوح‬
‫األخرى لمنع انعكاس الصوت‪.‬‬
‫‪49‬‬
‫‪10/26/2020‬‬