التعليم

كيف تؤثر درجة الحرارة في سرعة الصوت في المادة

كيف تؤثر درجة الحرارة في سرعة الصوت في المادة، تعتمد سرعة الصوت على مرونة وكثافة الوسط الذي يمر من خلاله، حيث تكون سرعة انتقال الصوت في السوائل أسرع منها في الغازات، لذلك تكون في المواد الصلبة أسرع منها في السوائل، فكلما زادت المرونة وقلت الكثافة زادت سرعة الصوت في الوسط الذي تمر فيه. مرحباً بكم زوار موقع النبراس حيث سنضع لكم اجابة سؤال كيف تؤثر درجة الحرارة في سرعة الصوت في المادة، تعرف سرعة الصوت بالسرعة التي تنتقل من خلال موجات صوتية، تخترق الاجسام وتصل الينا عبر ذبذبات مرسلة، لإيصال رسالة معينة، حيث تختلف السرعة حسب الوسط الذي تنتقل من خلاله الأصوات، حيث تعمل الكثافة والحجم علي تحديد سرعة الصوت المنتقل خلال الاجسام، فدعونا نتعرف علي الإجابة عن السؤال التالي، كيف تؤثر درجة الحرارة في سرعة الصوت في المادة.

كيف تؤثر درجة الحرارة في سرعة الصوت في المادة

يبحث العديد من الطلبة الإجابة، عن السؤال السابق، من أسئلة مادة الفيزياء، من المناهج التعليمية. في المملكة العربية السعودية، للفصل الدراسي الثاني، والذي ينص على كيف تؤثر درجة الحرارة في سرعة الصوت في المادة، حيث تكمن الإجابة من خلال التالي:

الإجابة الصحيحة:

  • يؤثر ارتفاع درجة الحرارة، في ازدياد سرعة الصوت، والعكس صحيح

سرعة الصوت في الماء

تؤثر الكثافة في سرعة الصوت المنتقل بين الاجسام، حيث تعرف كثافة الماء عالية مما تساعد في انتشار الصوت في الماء. بسرعة عالية حيث تبلغ سرعة الصوت في الماء، حوالي 1480 متر في الثانية الواحدة، حيث تزيد سرعة الصوت في المياه البحر. والتي تقدر 1531 متر في الثانية، مقارنة بسرعة الماء في المياه المقطرة.

سرعة الصوت في الهواء

يعتبر انتقال الصوت في الهواء اقل من انتقال الصوت في الماء، حيث تنتقل الأصوات في الهواء من خلال تصادم لجزيئات الغازات، المتواجدة في الهواء مثل غاز الاكسجين وغاز ثاني أكسيد الكربون، وغيرها من الغازات، حيث تعتمد الأصوات حسب الحالة للغازات، والتي تختلف من غاز الي اخر، حيث تقدر سرعة الصوت في الغازات الثابت في الهواء، والتي تقدر ب 286 م²/ث².

شاهد ايضاً: ارتداد البندقية إلى الخلف أثناء اطلاق الرصاص هو تطبيق على قانون نيوتن الثاني.

العوامل المؤثرة في سرعة الصوت

الوسط

تعتمد سرعة الصوت على مرونة وكثافة الوسط الذي يمر من خلاله، حيث تكون سرعة انتقال الصوت في السوائل أسرع منها. في الغازات وفي المواد الصلبة أسرع منها في السوائل، فكلما زادت المرونة وقلت الكثافة زادت سرعة الصوت في الوسط. الذي تمر فيه، ويمكن التعبير عن ذلك من خلال المعادلة الرياضية الآتية:

  • السرعة = (المرونة / الكثافة)

يمكن ملاحظة تأثير المرونة والكثافة على سرعة الصوت من خلال مقارنة سرعة الصوت في أوساط مختلفة. مثل الهواء، والهيدروجين، والحديد، حيث يمتلك كل من الهواء والهيدروجين خصائص المرونة ذاتها. لكنّ كثافة الهيدروجين تكون أقل من كثافة الهواء، لذا ينتقل الصوت بشكل أسرع في الهيدروجين منه في الهواء. كما تكون مرونة الحديد أكبر بكثير من مرونة الهواء، لكنّ كثافة الهواء أقل بكثير من كثافة الحديد لذلك ينتقل الصوت بشكل أسرع في الحديد منه في الهواء.

درجة الحرارة

تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على سرعة الصوت، وذلك لأنّ درجة الحرارة يمكن أن تؤثر على الصفات المرنة للأوساط المختلفة، لذلك تقل سرعة الصوت عند درجات الحرارة المنخفضة، بينما تزيد درجات الحرارة المرتفعة من سرعة الصوت في حال تساوت جميع العوامل الأخرى.

الضغط

هو العامل الآخر الذي يمتلك تأثيراً كبيراً على سرعة الصوت، وذلك بسبب خصائص القصور الذاتي للمواد. فكلما زاد الضغط الذي يتم تطبيقه على المادة، أو الوسط أصبحت أكثر كثافة، وأصبح القصور الذاتي لها أكبر. وهذا ما يجعل أي تفاعلات بين الجسيمات أبطأ، لذلك تقل سرعة الصوت في جميع أنحاء الوسط ​​بسبب زيادة الضغط.

ثم شاهد ايضاً: هل يمكن لجسم متحرك بسرعة ثابتة في المقدار أن تتغير سرعته المتجهة.

وبهذا نكون قد وصلنا الى نهاية مقالنا حيث عرفنا كيف تؤثر درجة الحرارة في سرعة الصوت في المادة. وما هي العوامل المؤثرة في سرعة الصوت. لذلك تؤثر الكثافة والحجم في سرعة الصوت، حيث تزداد السرعة للأصوات في الماء اكثر منها في الغازات او الهواء.

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى