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، لذا 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، حيث 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.

مواضيع ذات صلة

Nonlinear responses

The energy theorem

Quality and consonance

The Fourier series

Musical tones

The speed of sound

The propagation of sound

Resonance in nature

Electrical resonance

الرنين الخطر

موسيقى الرياح

عجائب الصدى