البوابة
انعكاس الصوتانعكاس الصوت : هو ارتداد الموجات الصوتية الساقطة على سطح عاكس .
وأمواج الصوت تخضع فى انعكاسها لقانونين يعرفان بإسم ( قانونى انعكاس الصوت ) .
نشاط يوضح الانعكاس فى الصوت :
الأدوات :
( لوح خشبى / حاجز من الفلين / منضدة /
أنبوبتان من الورق المقوى متماثلتين ومفتوحتى الطرفين
وبداخل احداهما موبايل ) 0
خطوات التجربة :-
1- ثبت الأنبوبة ( ب ) مع تحريك الأنبوبة ( أ ) يميناً ويساراً على المنضدة حتى سماع أوضح صوت .
2- كرر الخطوة السابقة عدة مرات , مع تغيير الزاوية بين الأنبوبة ( ب ) ولوح الفلين فى كل محاولة .
الملاحظــة :-
تتغير زاوية الإنعكاس تبعاً لزاوية السقوط بحيث تكون زاوية السقوط = زاوية الانعكاس 0
1- صل بين نقطة السقوط ( س ) على السطح العاكس
والنقطة ( ص ) بخط متقطع يمثل العمود المقام
من نقطة السقوط على السطح العاكس . كما بالرسم .
2- اتجاه خط انتشار الموجة الصوتية يُعرف بالشعاع الصوتى
\ الشعاع الصوتى أ س ؟ يمثل الشعاع الصوتى الساقط .
و الشعاع الصوتى س ب ؟ يمثل الشعاع الصوتى المنعكس .
الاستنتاج :-
نستنتج من التجربة قانونى الإنعكاس فى الصوت 0
القانون الأول للإنعكاس :- زاوية السقوط = زاوية الإنعكاس 0
القانون الثانى للإنعكاس :-
الشعاع الصوتى الساقط والشعاع الصوتى المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط
على السطح العاكس تقع جميعا فى مستوى أفقى واحد عموديا على السطح العاكس 0
صدى الصوت
هو تكرار سماع الصوت الأصلى نتيجة إنعكاسة على سطح عاكس 0
أمثلة للسطوح العاكسة ( حائط / جبل / سطح الماء / طبقات الهواء مختلفة الكثافة ) 0
الشروط اللازم توافرها لحدوث صدى الصوت :
1- وجود سطح عاكس كبير ومتسع 0 كالجبال أو سطح الماء أو جدار منزل
2- أن تكون المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس لا تقل عن 17 م 0
3-
تطبيـقات حياتية لصدى الصوت الصوت
1- تعيين سرعة الصوت فى الهواء :
1- الوقوف بعيداً عن حائل كبير .
ثم نُصدر صوتاً باستخدام قطعتى خشب .
2- نسجل الزمن بالثانية بين لحظتى اصدار الصوت وسماع الصدى .
3- نكرر ما سبق عدة مرات . لتعيين متوسط الزمن
4-
ضعف المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس ( 2 ف ) متوسط زمن صدى الصوت |
2 ف ز |
\ ع =
مثال1 : وقفت فتاة على شاطئ جزيرة أمام هضبة وأصدرت صوتاً سُمع صداه بعد 3 ثوانى .
احسب المسافة بين الشاطئ والهضبة . علماً بأن سرعة الصوت فى هواء هذه المنطقة 330م /ث
الحل
ع = 330 م / ث . , ف = ؟ , ز = 3 ث
2 ف ز |
330 × 3 2 |
ع × ز 2 |
بما أن ع = \ ف = \ ف = = 495 متر.
مثال 2: وقف شخص على مسافة 680 متراً من جبل فأصدر صوتاً . احسب الزمن اللازم ليسمع صداه ؟ . علماً بأن سرعة الصوت فى الهواء فى ذلك الوقت 340 م / ث .
الحل
ع× ز 2 |
2ف ع |
2× 680 340 |
ف = \ ز = = = 4 ثوانى .
مثال3 : أصدر شخصاً بالقرب من جبل فسمع صداه بعد 8 ثوانى .فإذا كانت سرعة الصوت فى الهواء
340 م / ث . احسب بُعد الشخص عن الجبل ؟
الحل
ع × ز 2 |
340 × 8 2 |
2- تســليط الصوت أو تركيز الصوت :-
عندما ينعكس الصوت على سطح مقعر فإنه يتجمع فى نقطة تعرف بـ (بؤرة السطح0 ) مما يؤدى إلى تقوية الصوت فيما يُعرف بظاهرة ( تركيز الصوت) . وبالتالى يمكن تسليط الأمواج الصوتية المنعكسة على اتجاهات معينة حيث تزيد من وضوح الصوت وشدته0
واستفاد منها علماء المسلمين فى تقوية صوت الإمام.
علل؟ تزود دور العبادة ( المساجد ) والقاعات الكبرى بجدران وأسقف مقعرة الشكل ؟
جـ : لتركيز الصوت فى نقاط معينة مما يزيد من وضوح الصوت .
علل . يتميز ثعلب الفنك بقدرة سمعية عالية ؟
جـ : لأن أُذنه كبيرة ومقعرة الشكل فيؤدى ذلك إلى تركيز الصوت .
3- تقدير عمق ا لبحار وتقدير بُعد الأجسام فى المياة 0
يُثبت فى قاع سفن الملاحة جهاز ( سونار ) . علل؟ جـ :لإصدار موجات فوق سمعية .
و يُثبت فى قاع السفينة أيضاً جهاز ( هيدروفون ) . علل؟ جـ: لإستقبال الموجات المنعكسة .
يستخدم لذلك الموجات فوق السمعية ذات التردد العالى
أعلى من 20 كيلوهرتز .
استنتاج قانون الانعكاس فى الصوت
1-إذا كانت سرعة تلك الموجات ( ع ) م/ ث 0
2-الفترة الزمنية التى تمضى بين إرسال الموجات واستقبالها ( ز ) ثانية فإن بُعد السطح
العاكس للموجات ( ف ) يساوى .
المسافة الزمن |
2 ف ز |
ع = \ ع = 2ف ÷ ز لأن المسافة ذهاباً و إياباً .
سرعة الموجة ( ع ) × زمن الصدى ( ز ) 2 |
ز 2 |
\ العمق ( ف ) = ع × ز ÷ 2
\ف = × ع4- الكشف عن عيوب الصناعة ( فحص لحام المعادن والمسبوكات ):-
قد تحدث كوارث فى حالة عدم اكتشاف وجود شروح فى بعض الأجزاء المعدنية مثل ( أنابيب نقل الغاز أو أجزاء فى المفاعالات النووية
1- تسلط الموجات فوق السمعية على سطح السبيكة أو الأنابيب 0
2- تقاس شدة الموجات المنعكسة حيث يتم تحريك السبيكة أمام المصدر 0
3- يتم تحديد المناطق التى تحتوى على فقاعات الهواء أو التى لم يكتمل لحامها جيدا 0
وذلك بواسطة اختلاف شدة ( سعة اهتزاز ) الموجات المنعكسة على مناطق اللحام 0
5- الفحوصات الطبية
تستخدم الموجات فوق السمعية فى تحديد نوع جنس الجنين( ذكر أو أنثى )وحالته الصحية؟ بسبب اختلاف أجزاء الجسم فى قدرتها على عكس الموجات فوق السمعية.
انعكاس الصوت لدى بعض الحيوانات :-
بعض الحيوانات تصدر موجات فوق سمعية ( 50 : 100 كيلوهرتز) مثل الخُفاش 0
ويتم انعكاس هذه الأمواج عند سقوطها على أى جسم 0وبذلك يتفادى الخُفاش الإصطدام
بالأشياء فى الظلام وأيضا يحدد موقع فريسته.كذلك يتجنب الولفين العوائق التى تعترض طريقه.
خفض الضوضاء ( تطبيق حياتى ) :
يمكن وضع قطعة من المطاط أو المكويت تحت الغسالة التى تهتز عند طرد الماء. علل؟
لإمتصاص الأصوات الناشئة عن الاهتزاز . بدلاً من انعكاسها على أسطح الحوائط المصقولة.
أمثلة
1- وقف شخص على مسافة 680 متراً من جبل فأصدر صوتاً . احسب الزمن اللازم ليسمع صداه ؟ .
علماً بأن سرعة الصوت فى الهواء فى ذلك الوقت 340 م / ث .
الحل
ز 2 |
2× 680 340 |
2ف ع |
ف = × ع \ ز = = = 4 ثوانى .
2- أصدرت سفينة صوتاً فى الماء فُسمع صداه بعد 0.4 ثانية ، فإذا علمت أن سرعة هذه الموجات فى
الماء 1500 متر / ث . احسب عمق الماء ؟
الحل
ز 2 |
0.4 2 |
ف = × ع \ ف = × 1500 = 300 متر .
3-أصدر شخصاً بالقرب من جبل فسمع صداه بعد 8 ثوانى . فإذا كانت سرعة الصوت فى الهواء
340 م / ث . احسب بُعد الشخص عن الجبل ؟
الحل
ز 2 |
8 2 |
( بُعد الشخص ) ف = × ع \ ف = × 340 = 1360 متر .
أسئلة
اذكر المفهوم العلمى الدال على العبارات الآتية :-
1- الشعاع الصوتى الساقط والشعاع الصوتى المنعكس, والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح
العاكس تقع جميعا فى مستوى أفقي واحد عمودى على السطح العاكس 0
2- موجات صوتية تستخدم فى تقدير عمق البحار أو الكشف عن الغواصات 0
3- وحدة قياس شدة الضوضاء 0 4- زاوية السقوط = زاوية الانعكاس ( للصوت ) 0
5- تكرار سماع الصوت الأصلي نتيجة إنعكاسة 0
6- ارتداد أمواج الصوت إلى نفس جهة سقوطها عندما تقابل سطحا عاكسا 0
ما المقصود بكل من :
1- قانون الانعكاس الثانى للصوت 0 2- انعكاس الصوت 0
3- قانون الانعكاس الأول للصوت 0 4- صدى الصوت 0
أكمل ما يأتى :-
1- من الشروط اللازم توافرها لحدوث صدى الصوت :أن تكون المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس ............بحيث تكون الفترة الزمنية بين سماع الصوت الأصلي وسماع صدى الصوت لا تقل عن .........من..............0
2- الديسبل وحدة قياس...............0
ضع علامة ( P ) أمام العبارة الصحيحة ,وعلامة ( × ) أمام العبارة الخطأ :-
1- شروط حدوث صدى الصوت أن يكون السطح العاكس كبيرا ومتسعا كالجبال وسطح الماء( )
2- الموجات فوق السمعية هى الموجات الصوتية المستخدمة فى تقدير أعماق البحار ( ) 0
3- لا تزيد شدة الضوضاء فى الجو المناسب لمعيشة الإنسان على 70 ديسبل ( ) 0
4- وحدة قياس شدة الضوضاء هى الوات ( ) 0
5- صدى الصوت هو ارتداد أمواج الصوت إلى نفس جهة سقوطها عندما تقابل سطح عاكس ( )
6- القانون الثانى للإنعكاس هو : زاوية السقوط = زاوية الانعكاس ( ) 0
علل لما ياتى :-
1- يستخدم انعكاس الصوت فى الكشف عن أسراب السمك فى البحار والمحيطات 0
2- قدرة الخُفاش على الطيران ليلا 0
3- استخدام صدى الصوت فى فحص لحام المعادن والمسبوكات 0
4- عدم سماع الصوت أحيانا بالرغم من اهتزاز الأجسام 0
اذكر ما تعرفة عن :
1- جهود الدولة للحد من التلوث الضوضائى0 2- شروط حدوث صدى الصوت 0
3- التلوث الضوضائى واثرة على صحة الإنسان 0
ضع علامة ( P ) أمام الإجابة الصحيحة
1- التلوث الضوضائي يؤثر على صحة الإنسان فيسبب :
أ- إرهاق الجهاز العصبى فقط ( )0 ب- الصمم فقط ( ) 0
جـ- رفع ضغط الدم فقط ( ) 0 د- احتمال جميع ما سبق ( ) 0
2- عمق البحار وبعد الأجسام فى المياه يتم تقديرها باستخدام الموجات :
أ- فوق السمعية ( ) 0 ب- السمعية فقط ( ) 0
جـ- تحت السمعية فقط ( ) 0 د- ( أ , جـ ) معا ( ) 0
3- لحدوث الصدى يلزم :
أ- وجود سطح عاكس كبير ومتسع فقط ( ) ب- وجود سطح عاكس كبير وضيق فقط ( ) 0
جـ- لا تقل المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس عن 17 م ( ) د- ( أ , جـ ) ( ) 0
4- عند انعكاس الأمواج الصوتية تكون :
أ- زاوية السقوط أكبر من زاوية الانعكاس ( ) 0 ب- زاوية السقوط أصغرمن زاوية الانعكاس ( )
جـ- زاوية السقوط = زاوية الانعكاس ( ) 0 د- احتمال جميع ما سبق ( ) 0
حل المسائل الآتية :-
1- وقف شخص على بعد 680 متر من جبل واصدر صوتاً سمع صداه بعد 4 ثوانى 0
احسب سرعة الصوت فى الهواء فى ذلك الوقت 0
2-عند تقدير عمق أحد البحار كانت سرعة الموجات فى الماء 1.5 كم / ث 0والفترة الزمنية التي تمضى بين إرسال الموجات واستقبالها 4 ثوان 0إحسب من ذلك عمق هذا البحر 0
3- وقف شخص على مسافة من جبل واصدر صوتا سمع صداه بعد 3 ثوان 0فاذا علمت أن سرعة الصوت في الهواء 340 م / ث 0احسب بعد الجبل عن هذا الشخص 0
4- وقف شخص على مسافة من جبل واصدر صوتا سمع صداه بعد 5 ثوان 0فاذا علمت أن سرعة الصوت فى الهواء 340 م / ث 0احسب بعد الجبل عن هذا الشخص 0
5- وقف جندى بين جبلين وكان أقرب لأحدهما من الآخر . وأطلق من بندقيته
طلقاً نارياً فسمع صداه مرتين . الأولى بعد مضى 1.4 ثانية من لحظة سماع صوت الطلق النارى والمرة الثانيةبعد مضى ثانية واحدة من من سماعه صدى الصوت الأول . فإذا علمت أن سرعة الصوت فى
الهواء 340 م / ث . احسب بُعد الجندى عن الجبلين ؟ .
6- الرسم الذى أمامك موجة صوتية تنتشر فى الفراغ
احسب قيمة ( ل ) إذا علمت أن تردد هذه الموجة
670 ذ / ث , وسرعة انتشارها 335 م / ث 0
» صورة أغرب أسد بالعالم
» الخطاب
» غرق دلتا النيل
» الخلفاء الراشدون فى سطور
» تعديلات منهج العلوم 3 ع لعام 2012 وصور من الكتاب
» دليل الاذكياء/علوم/3 اعدادى/ترم اول//2011/الوحدة الرابعة/ للاستاذ محمد الطنطاوى
» دليل الاذكياء/علوم/3 اعدادى/ترم اول//2011/ للاستاذ محمد الطنطاوى
» اعلان هام يعود الاستاذ صلاح ابوزينة للتدريس للمواد العلمية (العلوم - الفيزياء ) وكل عام وانتم بخير