الاخبار والنشاطاتالمركز

هل ينتقل الصوت عبر الماء بنفس سرعته عبر الهواء؟

هل ينتقل الصوت عبر الماء بنفس سرعته عبر الهواء؟

تنتقل الموجات من مكان لآخر عن طريق وسط ناقل، ويتمّ ذلك من خلال تحريك جزيئاته، حيثُ إنَّ الموجة ليست سوى اضطراب يؤدّي إلى حركة (أو اهتزاز) هذه الجزيئات، مما يؤدي بكل جزيء مُتأثِّر إلى تحريك الجزيء الذي يليه، وهكذا.

وفيما يخص موجات الصوت فإن سرعتها تعتمد بشكل أساسي على نوع الوسط الذي تنتقل من خلاله، ودرجة حرارته، لذا فإنّه من الممكن حساب سُرعة الصوت عبر ما يسمى بـ "معادلة موجات الضغط" والناتجة عن تقسيم "معامل الحجم" والخاص بقابلية المادة على الانضغاط"، على كثافة الوسط ضمن الجذر التربيعي، وفي هذا الإطار يظهر أن إنتقال الصوت عبر الماء هو أسرع بكثير من انتقاله عبر الهواء، فسرعة الصوت في الماء تساوي 1500م/ث تقريباً، أمّا سرعته في الهواء فهي 340م/ث فقط، وتختلف هذه السرعة من مُسطّح مائي لآخر، إلا أن هذا الاختلاف يُعدّ صغيراً جدّاً بسبب الاختلاف المحدود بين طبيعة هذه المسطحات كدرجة حرارتها، ونسبة الملوحة فيها، إضافةً لعنصر الضغط داخل الماء والذي يزداد بازدياد العُمق.

إنَّ تغيُّر درجة حرارة الماء بمقدار 1 درجة مئويّة سيؤدّي إلى تغيُّر سُرعة موجات الصوت في الماء بمقدار 4م/ث، فيما يؤدي تغيُّر نسبة الملوحة فيه بمقدار وِحدة واحدة، إلى التغيُّر في سُرعة الموجات بمقدار 1.4م/ث، أمّا في حالة الضغط داخل الماء، فإنّ كل زيادة بالعُمق بمقدار 1كم، ستؤدّي إلى تغيُّر سُرعة موجات الصوت بمقدار 17م/ث.

المصادر/

  1. https://www.physicsclassroom.com/class/waves/Lesson-1/What-is-a-Wave
  2. https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/sound.html
  3. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Sound/souspe.html
  4. https://dosits.org/tutorials/sciencetutorial/speed/