تحقیق کن که صدا از چه موادی بیشتر و از چه موادی کمتر عبور میکند
صدا معمولاً در جامدات بیشتر و سریعتر عبور میکند، در مایعات کمتر از جامدات و در گازها کمتر و کندتر از هر دو. اما مواد نرم و متخلخل مانند پشم، پنبه، اسفنج، فرش و فوم میتوانند صدا را جذب کنند و عبور آن را کم کنند.
صدا یک موج مکانیکی است؛ یعنی برای حرکت کردن به ماده نیاز دارد. این ماده میتواند هوا، آب، چوب، آهن، شیشه یا هر محیط دیگری باشد. اگر هیچ مادهای وجود نداشته باشد، مانند خلأ کامل، صدا نمیتواند منتقل شود. به همین دلیل صدا در فضا مانند روی زمین شنیده نمیشود.
ترتیب عبور صدا از مواد مختلف
چرا صدا در جامدات بهتر عبور میکند؟
در مواد جامد، ذرات ماده به هم نزدیکترند. وقتی یک ذره میلرزد، لرزش خود را خیلی سریع به ذره کناری منتقل میکند. به همین دلیل صدا در بسیاری از جامدات سریعتر از هوا حرکت میکند. برای مثال، اگر روی میز ضربه آرامی بزنید و گوش خود را روی سمت دیگر میز بگذارید، صدا را واضحتر میشنوید؛ چون چوب یا سطح جامد لرزش را خوب منتقل میکند.
هشدار ایمنی: برای آزمایش صدا هرگز گوش خود را روی ریل قطار، خیابان یا وسیله خطرناک نگذارید. از میز، قاشق، لیوان و وسایل بیخطر خانه یا کلاس استفاده کنید.
صدا در مایعات چگونه عبور میکند؟
صدا در مایعات هم منتقل میشود. ذرات مایع از ذرات گاز به هم نزدیکترند، بنابراین صدا در آب معمولاً سریعتر از هوا حرکت میکند. به همین دلیل غواصان یا جانوران آبزی میتوانند بعضی صداها و لرزشها را در آب حس کنند. البته شنیدن صدا در آب با شنیدن آن در هوا فرق دارد، چون گوش ما برای شنیدن در هوا ساخته شده است.
صدا در گازها و هوا
بیشتر صداهایی که ما هر روز میشنویم از راه هوا به گوشمان میرسند. اما هوا نسبت به جامدات و مایعات، ذرات پراکندهتری دارد؛ پس لرزش صدا در آن کندتر منتقل میشود. صدا در هوای گرم کمی سریعتر از هوای سرد حرکت میکند، چون ذرات هوا در دمای بالاتر جنبوجوش بیشتری دارند.
کدام مواد صدا را کمتر عبور میدهند؟
مواد نرم، متخلخل و پر از فضای خالی، انرژی صوت را جذب و پراکنده میکنند. به همین دلیل از فوم، پشم سنگ، پرده ضخیم، فرش، موکت و پنلهای آکوستیک برای کم کردن صدا در اتاقها استفاده میشود. این مواد صدا را مثل یک فلز یا شیشه صاف منتقل نمیکنند؛ بلکه بخشی از انرژی آن را درون خود پخش و ضعیف میکنند.
فلز
صدا را بسیار خوب منتقل میکند، چون ذرات آن به هم نزدیک و منظم هستند. ضربه روی فلز معمولاً صدای تیز و واضح ایجاد میکند.
چوب
صدا را بهتر از هوا منتقل میکند، اما نوع چوب، ضخامت و شکل آن روی کیفیت انتقال صدا اثر دارد.
آب
صدا را بهتر از هوا منتقل میکند، اما شنیدن صدا در آب برای انسان متفاوت است.
فوم و اسفنج
به دلیل داشتن فضای خالی و بافت نرم، صدا را جذب میکند و از شدت آن میکاهد.
سرعت صدا با عبور صدا فرق دارد
گاهی دانشآموزان این دو موضوع را یکی میدانند. «سرعت صدا» یعنی موج صوتی با چه سرعتی در یک ماده حرکت میکند. «عبور یا انتقال صدا» یعنی چه مقدار از صدا از یک مانع یا ماده رد میشود و به گوش ما میرسد. ممکن است صدا در یک ماده جامد سریع حرکت کند، اما همان ماده بخشی از صدا را بازتاب دهد و اجازه ندهد صدا از اتاق بیرون برود.
مثال ساده: دیوار جامد است و صدا در مواد جامد سریع منتقل میشود، اما دیوار ضخیم میتواند مقدار زیادی از صدای بیرون را بازتاب یا جذب کند؛ بنابراین صدای پشت دیوار ضعیفتر شنیده میشود.
یک آزمایش ساده و بیخطر
آزمایش قاشق و نخ: یک قاشق فلزی را به وسط یک نخ ببندید. دو سر نخ را با انگشت نزدیک گوشها نگه دارید و قاشق را آرام به میز یا صندلی بزنید. صدای زنگمانند قاشق را از راه نخ بهتر میشنوید، چون لرزش از جامدات منتقل شده است.
برای مقایسه، همان ضربه را وقتی نخ را از گوش دور کردهاید گوش دهید. خواهید دید صدایی که از راه هوا میشنوید با صدایی که از راه نخ منتقل شده فرق دارد. این آزمایش نشان میدهد جامدات میتوانند لرزش صدا را خوب منتقل کنند.
چرا برای عایق صدا از مواد نرم استفاده میکنند؟
وقتی صدا به سطح سخت و صاف میخورد، بخش زیادی از آن بازتاب میشود و پژواک یا انعکاس ایجاد میکند. اما وقتی به ماده نرم و متخلخل میرسد، بخشی از انرژی صدا در سوراخها و بافت ماده گرفتار و کم میشود. به همین دلیل اتاقی که فرش، پرده و مبل دارد معمولاً کمتر از اتاق خالی و دیوار سخت پژواک دارد.
- برای کم کردن صدای اتاق، پرده ضخیم و فرش کمک میکند.
- برای استودیوها از فوم و پنل آکوستیک استفاده میشود.
- پنبه و پشم صدا را نسبت به فلز و شیشه کمتر عبور میدهند.
- دیوار ضخیم، بخشی از صدا را بازتاب و بخشی را جذب میکند.
جمعبندی
صدا برای حرکت به ماده نیاز دارد. به طور کلی، صدا در جامدات بیشتر و سریعتر، در مایعات کمتر از جامدات و در گازها کمتر و کندتر منتقل میشود. با این حال، مواد نرم و متخلخل مانند فوم، اسفنج، پنبه، فرش و پرده ضخیم میتوانند صدا را جذب کنند و عبور آن را کاهش دهند.
پرسشهای پرتکرار
صدا در کدام حالت ماده سریعتر حرکت میکند؟
صدا معمولاً در جامدات سریعتر از مایعات و گازها حرکت میکند.
صدا در کدام مواد کمتر عبور میکند؟
مواد نرم و متخلخل مانند فوم، اسفنج، پنبه، پشم، فرش و پرده ضخیم صدا را کمتر عبور میدهند و بیشتر جذب میکنند.
آیا صدا در خلأ منتقل میشود؟
خیر. صدا موج مکانیکی است و برای حرکت به ماده نیاز دارد، بنابراین در خلأ کامل منتقل نمیشود.
چرا در آب صدا متفاوت شنیده میشود؟
چون آب محیط متفاوتی از هواست و گوش انسان برای شنیدن در هوا سازگارتر است. صدا در آب منتقل میشود، اما تجربه شنیدن آن با هوا فرق دارد.
نظرات