شرح درس خصائص الصوت والكشف عنه فيزياء تاسع متقدم

بسم الله الرحمن الرحيم والصلاه والسلام على سيد المرسلين سيدنا محمد وعلى اله وصحبه اجمعين طلابي وطالباتي في الصف التاسع المتقدم باذن الله تعالى في هذا الفيديو سوف اشرح درس الصوت سوف نبدا بالقسم الاول اللي هو خصائص الصوت والكشف عنه بسم الله نبدا بالكلام عن الموجات الصوتيه خلينا نحكي عن الصوت انه مهم جدا في حياتنا ونسمعه معه من حيث بسبب اهتزازات تنتقل في الهواء على شكل موجات طوليه ورح نيجي كمان شوي اذكركم في هذه الموجات الطوليه اللي سبق وشرحنا عنها في فيديوهات سابقه والان خلينا نشوف كيف ينتج الصوت عندما يهتز جسم مثل الجرس فانه يدفع جزيئات الهواء حوله الان هذا جرس في جزيئات هواء هنا ساكنه مجرد ما اهتز الجرس يدفع جزيئات الهواء الموجوده نحوه الان هذا الاهتزاز ينتقل من جزيء الى جزيء اخر حتى يصل الى الاذن يبدا هذا الاهتزاز بالانتقال من جزيء الى جزيء اخر حتى يصل الى الاذن الان هذا الهواء ماذا يحدث فيه عندما يتحرك الجرس في هذا الاتجاه يضغط جزيئات الهواء فيجعلها متقاربه بهذا الشكل لون غامق يعني جزيئات متقارب فتتكون منطقه تضاغط او منطقه ضغط مرتفع لمن يهتز ويعود الى الجزء الثاني الى الجهه الثانيه رح تتباعد جزيئات الهواء عن بعضها البعض وهاي منطقه تباعد للجزيئات وبصير في عندي في هذه المنطقه تخل خلخل ومنطقه ضغط مرتفع وهكذا الجرس يهتز ويكون في الهواء في جزيئات الهواء مناطق ضغط مرتفع ضغط منخفض ضغط مرتفع ضغط منخفض مرتفع منخفض مرتفع منخفض مرتفع وهكذا وكل مرتفع هو منطقه تضاغط حيث ان جزيئات الهواء تكون فيها متقاربه وكل منطقه ضغط منخفض الجزيئات بتكون متباعده عن بعضها البعض بنسميها تخل وهذه المناطق تتحرك على شكل امواج تضاغط تخل لانها موجه طوليه تتكون من تضاغط وتخل تضاغط وتخل زي ما حكينا مثال الجرس فعند اهتزاز الجرس للامام يدفع الهواء منطقه ضغط مرتفع لما يرجع للخلف لما يرجع الى الخلف بصير عندي منطقه ضغط منخفض لانه هون بتتباع الجزء جزيئات الهواء فتتكون موجات صوتيه تنتشر في جميع الاتجاهات اذا الخلاصه يعرف الصوت على انه انتقال اهتزازات تغيرات في الضغط يعني مناطق ضغط منخفض مناطق ضغط مرتفع عبر الماده هذه الاهتزازات تسمى موجات صوتيه حتى يكون في عندي موجه صوتيه لازم يكون في عندي مصدر يهتز هذا الجرس لازم يكون في عندي مصدر للصوت يهتز هذا الجرس مؤدي الى تغيرات في ضغط الهواء مناطق ضغط مرتفع مناطق ضغط منخفض تنتقل هذه التغيرات اذا هنا ضغط مرتفع ضغط منخفض ترتقط مرتفع ضغط منخفض وهكذا هذه التغيرات هي التي تنتقل وليست الجزيئات كيف تنتقل على شكل موجه هذه الموجه هي موجه طوليه تتكون من تضاغط ضغط زائد تخل كلنا نعرف من فيديوهات سابقه ان الموجه الصوتيه هي موجه طوليه تضاغط وتخلخل معنى موجه طوليه في كل موجه في عننا اهتزاز وفي عننا انتشار في الموجه الطوليه يكون الاهتزاز موازي للانتشار يعني تضاغط وتخلضا وتخل بهذا الشكل والانتشار بهذا الشكل او في الاتجاه المعاكس بضغط الهواء من الجهه الاخرى اذا موجه طوليه فيها حركه الجزيئات موازيه لاتجاه انتشار الموجه مكونه منطقه تضاغط وتخل فكل موجه طوليه زي ما حكينا سابقا هي عباره عن تضاغط وتخل هذا التضاغط والتخل هو الذي يتحرك عبر الهواء ولكن جزيئات الهواء تبقى ثابته نفس هذا الكلام يتشكل في النابض هذه هنا منطقه انضغاط نشات في النابض او الزنبرك بلشت تتحرك منطقه الانضغاط تارك وراءها منطقه تخل تخل تضاغط تخل تضاغط كل تخل وتضاغط بكونه موجه طوليه كامله الجزيئات فقط تتحرك حركه موضعيه لكن الذي يهتز او الذي يتح يتحرك هو التضاغط والتخلخل المتكون من او المكون عفوا للموجه فالموجه المكونه من تضاغط وتخلق ل اللي بتتحرك لكن الجزيئات لا تنتقل بينما تهتز ه اهتزاز موضعي في مكانها طبعا طلابي لاحظوا الان هذه اسمها شوكه رنانه هذه اسمها شوكه رنانه مجرد ما اهتزت تبدا تكون مناطق تضاغط ومناطق تخلخل الان مناطق التضاغط تقابل في الموجه المستعرضه قمه مناطق التضاغط بتمثل قمه في الموجه المستعرضه والمناطق التخلخل زي ها تمثل قاع فتتشكل موجه او منحنى جيبي هذا اللي بيكون عباره عن شكل قمه وقاع قمه وقاع بسموه بسنميه منحنى جيبي فكل قمه يقابلها تضاغط هذه قمه قاع قمه قاع قمه قاعمه بقابلها طاغط وكل ت قاع بقابله تخل من خصائص الصوت سرعه الصوت من خصائص الصوت او الموجات الصوتيه اللي هي سرعه الصوت تعتمد سرعه الصوت على درجه الحراره الوسط الذي ينتقل فيه بمعنى انها تختلف تختلف سرعه الصوت باختلاف درجه الحراره فالصوت في الماء الساخن سرعته غير عن الماء البارد تمام اذا تختلف سرعه الصوت باختلاف درجه حراره الوسط بحيث انه تزداد سرعه الصوت بزياده درجه الحراره فمع كل زياده بمقدار واحد سيليزي رح تزداد السرعه بمقدار 0.6 6 متر لكل سكند الان من المعلومات المهمه انه سرعه الصوت عند 20 سيليزي هي تقريبا سرعه ثابته ورح نستخدمها كثير هي 343 متر لكل سكند الان اذا ارتفعت درجه الحراره راح تبلش هذه الجزيئات تتحرك بسرعه اكبر من هذه وتتحرك الصوت بشكل اسرع خلينا نشوف التاكد من فهم النص قدر سرعه الصوت عند الهواء عبر الهواء عند مستوى سطح البحر اذا كانت درجه الحراره 25 الان نحن عرفنا انه عند 20 سيريزي درجه الحراره 343 متر لكل سكند الان انا كم كانت الزياده في درجه الحراره 25 ناقص 20 كم 5 سيليزي الان كل درجه كل واحد سيليزي بتزداد كم؟ 0.6 طب لو كان عندي خمسه سيليزي اللي هو الفرق في درجات او الزياده كم رح تكون؟ رح تكون عباره عن 5 في 0.6 6 كم بتطلع ثلاثه 3 متر لكل سكند اذا السرعه الجديده رح تكون السرعه عند ال 20 مضاف لها اي الثلاثه وبتصير 300 و46 متر لكل سكند اذا اول شيء بناخذ الفرقيه في درجه الحراره بنضرب الفرقيه في درجه الحراره ب 0.6 سته وبنضيفها لدرجه اي للسرعه عند درجه 20 سي دي سي خلينا نشوف السؤال هنا اذا كانت سرعه الصوت في الهواء 343 عند 20 سيليزي فكم تصبح عند 30 بنقول انه 20 او 30 نا 20 يساوي 10 سيليزي الش هذه بضربها في ص0 بو سته بتطلع معنا كم؟ 6 متر لكل سكند على درجه السرعه الاصليه اللي هي 343 عندي 20 سيريز وشو بنضيف لها سته فبتصير 349 متر لكل سكند تمام خلينا نشوف سؤال 69 هنا تزداد سرعه الصوت بمقدار صفر 6.6 6 متر لكل سكند لكل درجه سيليزيه هي قاعده كل واحد سيليزي بدها تزداد بمقدار 0.6 6 متر لكل سكند ها عندما ترتفع درجه حراره الهواء ماذا يحدث لكل مما يلي بالنسبه الى صوت معين عندما تزداد درجه الحراره طلابي بالنسبه للتردد ثابت لا يتغير لا يتغير الا اذا تغير المصدر او بلش المصدر يتحرك مقترب او مبتعد وهذا ان شاء الله رح نشوفه في تاثير دوبلر اذا التردد ثابت بالنسبه للطول الموجي نحن بنعرف انه في تساوي لدا افلام هي الطول الموجي وسبق انه تكلمنا عنها في فيديوهات سابقه في هي السرعه واف التردد الان التردد ثابت هذا ثابت ما لنا فيه اذا مين رح يتغير السرعه مع الطول الموجي طيب ماذا يحدث عم ترتفع درجه الحراره يعني شو بده يصير للسرعه تزداد العلاقه بين في ولمدا علاقه طرديه دائما الفي الان موجوده فوق في البسط مش في المقام تحت ولمدا موجوده في البسط فاثنتين موجودات في البسط بتكون تناسب بينهن ماذا؟ طردي عند ثبات اف فاذا زادت في ماذا يحدث للمدا سوف تزداد فاذا التردد ثابت والطول الموجي يزداد من العوامل الاخرى التي تعتمد عليها سرعه الصوت نوع الوسط يمكن في فيديوهات سابقه كنت اكرر انه سرعه الصوت لا تتغير الا اذا تغير الوسط او خصائصه هلا شفنا كيف انه خصائصه مثل درجه الحراره تغيرت فتغيرت السرعه الان نوع الوسط هل هو صلب هل هو سائل هل هو غاز نوع الوسط الذي ينتقل فيه الصوت في عننا هذا الجدول الواحد بفرجينا انه سرعه الصوت تختلف باختلاف الوسط فهو في الهواء 343 لما صرت ماء صار 1497 94 لما صرت ماده صلبه مثل الحديد صارت اكثر واكثر اذا تكون سرعه الصوت اكبر ما تكون في المواد الصلبه اقل شوي في المواد الصائله واقل شيء شيء في المواد الغازيه اذا صلب بيكون السرعه في اكبر من السرعه في السائل اكبر من السرعه في الغاز طبعا موجه الصوت موجه طوليه ميكانيكيه تحتاج الى وسط ناقل وهي معلومه شرحناها لما في فيديو سابق لمن درسنا خصائص الموجات الى وسط ناقل لح لازم يكون في وسط مادي فاذا هي مش زي الضوء لا يمكن ان ينتقل الصوت في الفراغ بينما الضوء بيقدر ينتقل عادي في عنده مشكله نشوف سؤال ثمانيه اذكر خاصيتين من خصائص الصوت تتاثران بالوسط الذي تنتقل فيه وخاصيتين لا تتاثران من خصائص الصوت التي تتاثر بالوسط السرعه وطول الموجي هذول ايش بتاثروا تاثر عننا التردد والزمن الدوري لانه هلا بحكي لكم والزمن الدوري لا يتاثر يعني عندي السرعه والطول الموجي بتاثر التردد والزمن الدوري لا يتاثروا الان ليه؟ لانه افرز تغير اذا تغير المصدر يعني مصدر الصوت مثلا كان مصدر مسجد صار مصدر مثلا البيت تغير المصدر غير المكان اللي عم بصدر منه هذا الصوت تمام وبالتالي التردد ما راح يتغير هنا راح يبقى ثابت واحنا بنعرف انها اف تساوي واحد على تي وبالتالي اذا تغيرت اف رح تتغير تي اذا ثبتت اف رح تثبت تي تمام سؤال 10 في القرن التاسع عشر كان الاشخاص يضعون اذنهم على سك مسار سكك الحديد ليسمعوا صوت القطار لماذا كانت هذه الطريقه مجديه مجديه يعني فيها فائده كويسه يعني لانه سكه الحديد ماده صلبه والصوت اسرع في الصلب من الغاز اللي هو الهواء فبيسمعوا الصوت مبكر وبالتالي الي الصوت ينتقل في المواد الصلبه اسرع منه في الهواء فعشان هيك الاهتزازات تصل قبل ان يصل الصوت في الهواء اسرع من النقاط المهمه التي تخص الصوت هو انعكاس الصوت وتكون الصد عند اصطدام الصوت بحاجه صلب سوف يرتد الان هذا الارتداد بنسميه الصدق وهو انعكاس الموجات الصلبه الصوتيه عن سطح صلب وعودتها الى الاذن يعني ذهبت ثم عادت هذه بسنسميه ارتداد او الانعكاس هذه العمليه بتاخذ زمن تي وبالتالي بقدر نميز انه هذا الصوت اللي خرج مني والصوت اللي رجع ظاهره الصدم تستخدمها الخفاء خفافيش وتستخدمها السفن تستخدمها الخفافيش للكشف عن العوائق واذا كان في فريسه امامهم بتصدر صوت الخفافيش وبترتد لها فبتقدر تميز اذا في امامها حاجز او ما في وكذلك الامر السفن تقدر تستخدم ال الصد بحيث ترسل موجه بتقدر تعرف قدش عمق المياه وما ترتد السبط قديش زمن الذهاب والاياب من خلال استخدام العلاقه اللي درسناها سابقا اللي هي في تساوي دي على تي وفي هي السرعه ودي هي المسافه وتي هي الزمن ولا ننسى انه في حاله الصد بيكون المسافه 2 دي المسافه اللي بتحركها في حاله الصد بتكون 2 دي يعني هون المكان من هنا لهنا انا تحركت اييه المسافه دي فلما يروح ويرجع الصوت بياخذ بدل دي اثنين دي والزمن بيكون ايضا اثنين تي اللي هو زمن الذهاب والاياب سبح وسبقا شرحنا هذه الفكره في فيديوهات سابقه تمام طبعا لا ننسى العلاقه الاصليه ل في تساوي لمدا في اف او لمدا تساوي في على اف هذول لهن استخداماتهن طبعا كيف نكتشف الصوت لن نكتشف الصوت طلابي الا اذا حدث اهتزاز فالمايكروفون في غشاء يهتز فنسمع صوت لو ما حدث هذا الاهتزاز لم نسمع الصوت الاذن فيها طبله هذه الطبله عند ملامسه الصوت لها يهزها الاهتزاز هذا هو اللي خلينا نسمع فاذا لم يكن هناك اهتزاز لن نكتشف وجود صوت وبالتالي حتى نكتشف الصوت لازم يكون في عننا اهتزازات حركه طاقه حركيه تتحول الى طاقه كهربائيه وانا هذه الطاقه الكهربائيه يمكن قياسها الميكروفون في غشاء يهتز يحول الطاقه الحركيه هذه الاهتزازات الى اشارات كهربائيه وبعدين في السماعه هذه الاشارات الكهربائيه بترجع بتتحول الى صوت نفس الشيء الاذن تستخدم طريقه مشابهه لسماع الصوت وهي طريقه اهتزاز الطبله حتى تسمع الاذن لازم تدخل موجات صوتيه الى القناه السمعيه تهتز طبله الاذن تنتقل هذه الاهتزازات عبر العظيمات الاذن السندان والركاب والمطرقه وبعد ذلك تصل الى القوقعه اللي فيها سائل يهتز مرتبط با اعصاب تنطق الاشارات على شكل الى تتحول الى نبضات عصبيه المرتبطه في الدماغ فيترجمها الدماغ الى سمع من حسب الصوت الان ميزه اذن البشريه بفضل الله تسمع مدى واسع من الترددات يعني بتسمع ترددات قليله وترددات عاليه فبنقدر نسمع اصوات خافته واصوات مرتفعه وبقدر اميز بين انواع الصوت انه هذا صوت حيوان هذا صوت انسان هذا صوت اله موسيقيه وهكذا تمام الان طلابي من النقاط المهمه ادراك الصوت بسمع الصوت وبدركه وبقدر احدد اذا كانه عالي اذا كانه قوي اذا كانه منخفض اذا كانه رفيع وبدرك الصوت من خلال خاصيتين التردد و السعه التردد طلاب طلابي بيعتمد على بيحدد حده الصوت والسعه تحدد ماذا؟ تحدد شده الصوت الان اول خاصيه اللي هي حده الصوت المرتبطه بتردد الموجه فكل ما كان التردد عالي كان الصوت حاد كل ما كان التردد منخفض كان الصوت غليظ والترددات اللي بيسمعها الانسان تتراوح بين 20 هيرتز الهيرتز وحده التردد الى طبعا ها تردد وهاي تردد الى 20,000 هيرتز فكل ما كان التردد منخفض كان الصوت غليظ كل ما كان التردد مرتفع كان الصوت حاد تمام الان الخاصيه الثانيه اللي بدرك من خلالها الصوت بقدر افهم الصوت اللي هو شده الصوت ويعتمد على السعه فكل ما كانت السعه كبيره كان الصوت عالي كل ما كانت السعه قليله كان الصوت منخفض الاذن بفضل الله لا تسمع جميع الترددات بنفس الحساسيه يعني في اصوات بتتحسس منها في اصوات لا وبالتالي حساسيتها للاصوات بتختلف وشده الصوت مرتبطه بتغيرات الضغط في الهواء فمناطق الضغط المرتفع بتكون شدتها عاليه مناطق الضغط المنخفض بيكون شدتها منخفضه لكل صوت في مستوى صوت مستوى الصوت ومقدار شده الصوت قديش شده الصوت هذا ماشي احنا بنقول صوت مثلا عالي صوت منخفض كم هذه العلو كم هذه الشده هذا اسمه مستوى الصوت اللي بيقيس شده الصوت وتقاس بوحده الديسبل وهو مقياس يوضح كم هذا الصوت قوي نعم هو قوي قديش كم ضعيف كم هو ضعيف مقارنه باضعف صوت يمكن سمعه فانا عندي مقاييس لشده الصوت فلما نقول صفر ديسبل معناها اني يا دوب ادو الاسمن 50 ديسبل عادي حديث عادي 100 ديسبل صوت مزعج 140 مؤلم وخطر فكل ما ازداد مستوى الصوت صار اقوى وصار اثره على الاذن اكبر وهذه الارقام ليست في الحفظ بالاضافه لهذه الصوره موجوده في الكتاب وهي الشكل اربعه يمكن الاطلاع عليها لمعرفه كيف تتغير اييه كيف يتغير مستوى الصوت طبعا للحاله حفل منبه حديث عادي وهكذا زي ما حكينا طلابي الاذن حساسه جدا لتغيرات الضغط الصغيره فيمكن للاذن سماع اصوات صغيره ضعيفه جدا حكينا ان مستوى الصوت اي يستخدم مقياس لوغاريتمي يسمى الديسيبل وانا عاده بقارن شده الصوت باضعف صوت يمكن سماعه سماعه وحكينا انه صفر ديسبل هو اضعف صوت يمكن سماعه المعلومه اللي هلا بدي احكيها انه انا بتختلف مثلا في اصوات مستوى الصوت لها 20 ديسبل في اصوات مستوى الصوت لها 40 ديسبل كم الفرق 20 ديسبل كل فرق مقداره 20 ديسبل يؤدي الى انه الصوت يصير اقوى بمقدار 10 اضعاف بمقدار 10 مرات لما يزداد 20 يعني معناه انه صار الصوت اقوى بمقدار عر مرات عما كان عليه سابقا خلينا نشوف هذا السؤال كم عدد مرات الذي يزيدها مستوى ضغط الصوت المسموع في حفل صاخب 110 عن محادثه عاديه 50 بناخذ الفرقيه بيناتهن 110 - 50 بتطلع عنا 60 بعدين بقسم ال 60 على ال 20 لانه هو الفرق الفرق اللي بيعطيني كم اضعاف المرات اللي قوي فيها الصوت كم بيطلع 20 60 على 10 على 20 وبيطلع معي ثلاث اذا تضاعف بمقدار ثلاث مرات يعني بدنا نقول 10 اسث يعني 10 في 10 في 10 ويساوي 1000 اذا باخذ 1000 مره عفوا زاد مقدار القوه بمقدار 1000 مره عن ال 50 ديسبل وباخذ دائما الرقم نتيجه القسمه كاس للرقم 10 تمام خلينا نشوف السؤال هنا فرقه موسيقيه تنشد بصوت مستواه 80 ديسبل ما مقدار الزياده في ضغط الصوت الصادر عن فرقه موسيقيه اخرى تعزف عن كل من مستويات الصوت التاليه اي عند 100 ديسيبل شو بنعمل انا زدت عن ال 80 100 نا 80 ويساوي سساوي 20 ديسيبل 20 ديسيبل نقسمها على 20 بتطلع معنا واحد اذا بيكون 10 اس واحد وبيكون 10 اضعاف في الحاله اصبحت 120 اذا 120 ناقص 80 ويساوي 40 نقسمها على ال 20 شو بتطلع 2 الان 10 اس 2 ويساوي 100 ضعف او 100 مره بيكون الزياد في ضغط الصوت الاصوات العاليه تاثير كبير على الاذن فالتعرض لاصوات قويه كضوضاء او موسيقى يقلل القدره على السماع خاصه الترددات العاليه كلما زادت مده التعرض للاصوات العاليه كل ما زاد الضرر على الاذن الان التعرض الطويل الاصوات اكبر من او تساوي 100 ديسيبل يتلف الخلايا السمعيه وممكن يؤدي الى فقدان السماء فالوقايه ممكن اني استخدم سدادات الاذن تقلل بمقدار 10 ممكن وقايه واقيات للاذن تقلل بمقدار 25 ديسبل ممكن باقيات متقدمه تقلل بمقدار 45 ديسبل وسلامتكم ننتبه كثير عندما نرتدي السماعات بشكل مستمر السماعات تحطوها في الاذان لانها بتضر في الاذن خاصه بحطوها في الاذن لوقت طويل