الانعكاس في الصوت
تعريف انعكاس الصوت :
- هو ارتداد أمواج الصوت إلى نفس جهة سقوطها عندما تقابل سطح عاكس
* تجربة توضح انعكاس الصوت:
الأدوات : -لوح معدني-حاجز من الفلين-ساعة دقاقة (منبه) -أنبوبتان معدنيتان متماثلتان ومفتوحتان من الطرفين
خطوات العمل الملاحظة
1-ثبت كل من اللوح المعدني والحاجز الفلين فى وضع راسي بحيث يكونا متعامدين على بعضهما
2-ثبت الأنبوبتين المعدنيتين فى مستوى أفقى واحد
على جانبى حاجز الفلين
3-ضع المنبه أمام الفتحة ( أ ) للأنبوبة الأولى
4-قرب أذنك من الفتحة (جـ) للأنبوبة الثانية
5-حرك الأنبوبة (ب جـ) يميناً ويساراً حتى
تسمع أعلى صوت
6-ارفع حاجز الفلين وأقم العمود (ب د) من نقطة السقوط (ب) على السطح المعدني (س ص)
7-قس الزاوية بين محور الأنبوبة (أ ب) والعمود المقام (ب د) تكون هى زاوية السقوط
8-قس الزاوية بين محور الأنبوبة (ب جـ) والعمود (ب د) تكون هى زاوية الانعكاس نلاحظ أن زاوية السقوط = زاوية الانعكاس
9- كرر العمل السابق عدة مرات مع تغيير زاوية السقوط وإيجاد زاوية الانعكاس تتغير زاوية الانعكاس تبعاً لتغيير زاوية السقوط بحيث تساويها دائماً
10- حرك أحد الأنبوبتين لأعلى بحيث يتغير مستواها الأفقي عدم سماع صوت أو نسمع صوت ضعيف
11- غير موضع اللوح المعدني (س ص) بالنسبة لمستوى الأنبوبتين المعدنيتين عدم سماع صوت أو نسمع صوت خافت
*الاستنتاج :
- عندما تقابل أمواج الصوت سطح عاكس فإنها ترتد إلى نفس جهة سقوطها يعرف ذلك بانعكاس الصوت .
- تتناسب زاوية السقوط تناسبا طرديا مع زاوية الانعكاس
علل : عند انعكاس الصوت على سطح عاكس تقل شدته
- لأن الصوت يفقد جزء من طاقته
علل : عند انعكاس الصوت على سطح عاكس لا تتأثر درجة الصوت
- لأن تردد الصوت ثابت فلا تتأثر حدته
زاوية السقوط :
- هي الزاوية المحصورة بين مسار الشعاع الصوتي الساقط والعمود المقام
زاوية الانعكاس:
- هي الزاوية المحصورة بين مسار الشعاع الصوتي المنعكس والعمود المقام
قوانيــن الصـــوت
القانون الأول :
- زاوية السقوط = زاوية الانعكاس
القانون الثانى :
الشعاع الصوتي الساقط والشعاع المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس تقع جميعاً فى مستوى افقى واحد عمودى على السطح العاكس
س : ما معنى أن زاوية السقوط =0 3
- معنى ذلك أن الزاوية المحصورة بين العمود المقام عمودي على السطح العاكس ومسار الشعاع الساقط = 30
س : ما معنى أن زاوية الانعكاس = 60
- معنى ذلك أن الزاوية المحصورة بين العمود المقام عمودي على السطح العاكس ومسار الشعاع المنعكس = 60
العلاقة بين زاوية السقوط وزاوية الانعكاس
- تتناسب زاوية السقوط تناسبا
طرديا مع زاوية الانعكاس
صـــدى الصــــوت
تعريف صدى الصوت :
- هو تكرار سماع الصوت الأصلى نتيجة لانعكاسه على سطح عاكس
أمثلة للأسطح العاكسة :
1- جدار حائط 2- جبل
3- سطح الماء 4- طبقات الهواء المختلفة الكثافة
الشروط اللازم توافرها لحدوث صدى الصوت :
1- وجود سطح عاكس متسع وكبير كالجدران والجبال والمسطحات المائية
2- لا تقل المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس عن 17 متر
علل : يجب ألا تقل المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس عن
17 متر فى الهواء .
- بحيث تكون الفترة الزمنية بين سماع الصوت الأصلى وسماع صدى الصوت لا تقل عن 0.1 ثانية لأن الصوت يقطع 34 متر ذهاباً وعودة فى 0.1 ث
علل : لسماع صدى الصوت يجب ألا يقل الفاصل الزمنى بين الصوت الأصلى والمنعكس عن 0.1 ثانية
- لأن أذن الإنسان لا تستطيع أن تميز بين صوتين الفاصل الزمنى بينهما أقل من 0.1 ثانية
- لأنه إذا كان الفاصل الزمنى بين الصوت الأصلى والمنعكس أقل من 0.1ث يمتزج الصوتان معاً وتحس بهما الأذن كصوت واحد .
تدريب مجاب : إذا علمت أن سرعة الصوت فى الشمع 880 متر /ث وأن المسافة بين مصدر الصوت
والسطح العاكس 44 هل نسمع صدى صوت لمصدر الصوت –
ف= ½ ز ع ز= 2ف /ع ز= 88/880
2ف = ز ع ز= 2 ×44 / 880 ز= 0.1 ث
- نظرا لأن الزمن بين سماع الصوت الأصلي والمنعكس = 1,
- بذلك نسمع صدى صوت
*تطبيقات على انعكاس الصوت
1- تقدير عمق البحار والمحيطات
2- خاصية انعكاس الصوت فى حياة بعض الحيوانات
3- فحص لحام المعادن والمسبوكات
4-تسليط الصوت وزيادة شدته
تقدير عمق البحار بعد الأجسام فى مياه البحر
الطريقة
يتم إرسال موجات فوق سمعية يزيد ترددها عن 20 ألف ذبذبة / ثانية
واستقبالها مرة أخرى وحساب زمن الذهاب والعودة
حيث تستخدم الموجات الفوق سمعية فى الآتى :
1-تقدير عمق البحار أو الكشف عن الغواصات
2-الكشف عن الجبال الجليدية فى المحيطات والبحار
3-الكشف عن أسراب الأسماك فى مياه البحار والمحيطات
يستخدم فى ذلك العلاقة : ف = ½ ز × ع
- حيث : ف بعد السطح العاكس (فى قاع البحر) بالمتر
- ز الفترة الزمنية بين إرسال الموجات واستقبالها بالثانية
- ع سرعة الموجات بالمتر / ث
علل تستخدم الموجات الفوق سمعية فى تقدير عمق البحار والمحيطات
- يتم إرسال موجات فوق سمعية واستقبالها مرة أخرى وحساب زمن الذهاب
والعودة بتطبيق هذه العلاقة يمكن تقدير العمق ف= ½ ز ع
مسائل محلولة
1-وقف شخص بين جبلين وأصدر صوتاً سمع صداه بعد 2 ثانية ، وبعد ½1ثانية سمع صداه مرة أخرى .. احسب المسافة بين الجبلين . علماً بأن ع هـ = 340 م/ث
ف1 = ز ع = 2 × 340 = 340 متر
2 2
ف2 = ز ع = 3 × 340 = 255 متر
2 2×2
المسافة بين الجبلين = 595 متر
==================================================
2-وقف شخص في منتصف المسافة بين جبلين وأصدر صوتاً سمع صداه بعد 4 ثواني ، احسب
المسافة بين الجبلين . علماً بأن : ع هـ = 340 م/ث
ف = ز ع = 4 × 340 = 680 متر
2 2
المسافة بين الجبلين = 680 ×2 = 1360 متر
3-وقف شخص على باخرة وأحدث صوتاً فى الماء وسمع صداه بعد مضى 0.8 ثانية احسب عمق البحر بالأمتار علماً بأن سرعة الصوت فى الماء = 1435 م /ث
ف = ½ ز ع = ½ × 0.8 × 1435 = 574.0 م
==================================================
4- لوحظ فى إحدى العواصف الرعدية أن الزمن الفاصل بين رؤية البرق وسماع الرعد يساوى 3 ثواني . فكم كان بعد السحب التى أحدثت البرق علماً بأن سرعة الصوت فى الهواء = 340 م / ث .
- ف = ع × ز = 340 × 3 = 1020 م
==================================================
5-احسب سرعة الصوت فى سائل إذا علمت أن بعد السطح العاكس عن مصدر الصوت 574 متر وأن زمن سماع الصوت بعد صدوره 0.8ث
ع= 2 ف / ز = 2× 547 / 0.8 = 1435 م/ث
=================================================
6-صدر عن جهاز مركب استطلاع حربي موجات صوتية ترددها25 ألف هرتز وطولها الموجى 0.01 متر فاصطدمت بغواصة تحت سطح الماء فارتدت تلك الموجات وسجل الجهاز ارتدادها بعد 8 ثواني من لحظة صدورها احسب بعد الغواصة عن المركب
ت= 25000 هرتز ل= 0.01 متر
ع= ت×ل=25000 × 0.01 = 250 م/ث
ف= ع ز /2 = 250 ×8 /2= 1000 متر
==================================================
7-وقف شخص بين جبلين وكانت المسافة بينة الجبل الاول 50 متر وكانت المسافة بينة وبين الجبل الثانى 200 متر واصدر صوتا وسمع صداة وكان الزمن بين سماع صدى الصوت الاول و الثانى واحد ثانية اوجد سرعة الصوت فى الهواء
ز1 = س
50 = س ع
2
س ع=2×50
= 100 ز2 = س + 1
ف= ع ز
2
200 =ع ( س+1)
2 400 = ع ( س+1)
400 = ع س + ع
400 = 100 + ع
ع = 400 -100 =
ع = 300 م /ث
==================================================
8-وقف شخص أمام جبلا واصدر صوتا سمع صداة بعد 10 ثواني ثم اقترب من الجبل مسافة 480 متر واصدر صوتا سمع صداة بعد 6 ثواني اوجد بعد الرجل عن الجبل فى كل حالة
نفترض أن المسافة الأولى = ف
نفترض أن المسافة الثانية = ف -480 -----(1)
المسافة الأولى = ف = 10 ع = 5ع---(2)
2
المسافة الثانية= ف-480 =
= 6 ع / 2= 3ع -----(3)
*ف-480 =3ع
*5ع – 480 =3ع 5 ع -3 ع =480
2ع =480 ومنها ع =240 م/ ث
بالتعويض عن قيمة ع في المعادلة رقم (2) لإيجاد المسافة الأولى
المسافة الأولى=5×240 = 1200 متر
بالتعويض بالمسافة الأولى في المعادلة رقم (1) لإيجاد المسافة الثانية
المسافة الثانية = 1200 -480 =720 متر
الرئيسية 
أحدث الصور 
موضوع: الدرس السادس ... الانعكاس فى الصوت 
الأحد أبريل 05, 2009 7:31 pm