كيفية تكوّن أصوات الضربات من خلال الموجات الصوتية

2011 تجارب علمية الصوت والسمع

كريس و ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الموجات الصوتية كيفية تكوّن أصوات الضربات الفيزياء

استمع إلى صوت ينبعث من نغمتين صوتيتين متشابهتين بشكل كبير تُعزفان معاً.

ستسمع كيف تتحدد النغمتان معاً لإحداث حركة صعود وهبوط صوتية منتظمة تسمى ضربات. وفي هذا النشاط ستكتشف كيف تحدث هذه الضربات.

إذا كنت قد شاهدت ذات يوم أمواج البحر تتلاطم على الأجراف المحاذية أو حواجز المياة الصخرية عند الساحل، فلا بدّ أنك لاحظت كيف ترتد الأمواج إلى البحر.

في كثير من الأحيان تلتقي موجة قادمة مع موجة مرتدة عن حاجز مياه فتصطدمان ببعضهما بعضاً. وعندما يحدث ذلك تتحد الموجتان لتكوّنا موجة جديدة.

 

وإذا ما التقت قمة الموجة القادمة مع قاع الموجة المرتدة تلغي الموجتان بعضيهما وتختفيان.

أما إذا كانت قمة وقاع الموجة القادمة منطبقتين على قمة وقاع الموجة المنعكسة فستتحدان في موجة جديدة لها قمم وقيعان أكبر من قمم وقيعان أي من الموجتين الأصليتين.

 

كيف تتكوّن أصوات الضربات؟

يحدث الشيء نفسه في الموجات الصوتية. إذا التقت موجتان صوتيتان يمكن أن تلغي إحداهما الأخرى إذا انطبقت قمة إحداهما على قاع الأخرى.

وبصورة معاكسة، يمكن لهاتين الموجتين الصوتيتين أن تتحدا (تعزز إحداهما الأخرى) إذا كانت قمة وقاع إحداهما منطبقتين على قمة وقاع الموجة الصوتية الأخرى.

وإذا التقت موجتان صوتيتان مختلفتان قليلاً من حيث ترددهما، يحدث شي مغاير.

 

لن تستطيع قمم وقيعان موجتيهما أن تتطابقا لاختلاف الطول الموجي للموجتين قليلاً، وسيؤدي ذلك إلى إلغاء الموجتين في أماكن محددة واتحادهما في أماكن أخرى، وتكون الحصيلة نشوء موجة جديدة أكبر حجماً في بعض الأماكن وأصغر في أماكن أخرى من أي من الموجتين الأصليتين.

يُطلق على ارتفاع الموجة (المسافة العمودية من مستوى الاستقرار إلى القمة) "سعة الموجة". وتكون سعة الموجة الصوتية مماثلة لشدتها: وكلما كبرت سعة الموجة طالت موجتها وزادت شدتها.

 

أما إذا اتحدت موجتان ترددهما مختلف قليلاً، فستكوّنان موجة جديدة ثالثة تميل سعتها إلى الكبر والصغر بصورة منتظمة.

وتكون النتيجة صوتاً يتعاظم ويضعف؛ يعلو وينخفض مع مرور الوقت. يطلق على هذا النبض الصوتي المنتظم مصطلح "الضربات".

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]