لكل مادة وحدة قياس تقاس بها، وتتناسب مع خصائصها، والصوت كصورة من صور الطاقة، وضع له العلماء وحدة قياس تناسبه؛ حتى يسهل دراسته والتعرّف على خصائصه، ولما يمثّله الصوت من أهمية بالغة في حياتنا العملية والعلمية. سوف نتناول في هذا المقال وحدة قياس الصوت كأحد صور الطاقة القابلة للقياس، وكل ما يتعلق به فيزيائيًا.
ماهية الصوت
لا يختلف الصوت فيزيائيًا عن بقية الصور الأخرى للطاقة، ويمكن تعريفه بأنه” تردد موجي ينتقل من المصدر إلى المستقبِل خلال وسط مادي، ويمكن تمييزه من خلال تردده الموجي”، ومن هنا نستطيع التمييز بين الأصوات المختلفة للأشياء، كأصوات الآلات الموسيقية المختلفة وأصوات الطيور والحيوانات، وصوت إنسان وإنسان آخر مثلًا، وبالتالي فهو صورة من صور الطاقة التي يمكن قياس قوة تردد ذبذباتها.
خصائص الصوت
لكل صورة من صور الطاقة خصائص معينة تتميز بها دون غيرها، وللصوت خصائص متعددة يمكن ذكرها في الآتي :
- حدّة موجة الصوت: لكل موجة من موجات الطاقة حدّة معينة، فإذا انخفضت أو زادت عن رقم الحدّة الذي يميزها لا تصبح صوتًا، ولكنها تكون نوعًا آخر من أنواع الطاقة غير الصوت.
- الزمن: وهو مدّة بقاء الصوت أو مدّة انتشاره في الهواء، ويعتمد ذلك على حدّة الموجة الصوتية وشدّتها، وتعتمد عليها المسافة التى تقطعها الموجة عبر الوسط الناقل.
- شدّة الموجة: وهي تعتمد على السعة الاهتزازية للموجة الصوتية وتتناسب معها تناسبًا طرديًا.
- طابع الصوت: وهو الذي يميز بين نوعين مختلفين من الأصوات، بالرغم من تشابههما في شدّة الموجة الصوتية والزمن، ويعتمد على مادة المصدر بالنسبة للموجة الصوتية، مثل الصوت الناتج عن نقر ناقوس من النحاس، أو اهتزاز وتر آلة موسيقية.
شروط انتقال الصوت
يعتبر الصوت نوع من الطاقة، وبالتالي فهو لا ينشأ من عدم، ولكن يمكن تحويله من صورة إلى أخرى، وحتى ينتقل الصوت فلابد من توافر الشروط الآتية:
- وجود وسط ناقل: فلكي ينتقل الصوت لابد من وجود وسط مادي ينتقل من خلاله، حيث أنه لا ينتقل في الفراغ، فلو وضعنا مصدرًا للصوت داخل قارورة مفرغة من الهواء وأصدرت صوتًا فلا يمكن سماعه؛ لأنه يحتاج لوسط يحمل موجاته من المصدر إلى المستقبل حتى يمكن سماعه.
- وجود مصدر للصوت: وهو الجسم أو المادة المصدِرة للترددات الصوتية، التي تنتقل خلال الوسط الناقل إلى المستقبل، ويعتبر مصدر الصوت هو المحدد لنوع الصوت من خلال شدة وقوة تردد الموجة .
- وجود مستقبل: ولكي يتم سماع الصوت لابد من وجود مستقبل لهذا الصوت كالأذن مثلًا، ويقوم المستقبل بترجمة الترددات الصوتية إلى صوت يمكن تمييزه.
وحدة قياس الصوت
وحدات قياس مكونات الصوت
وتتعدد وحدات القياس وذلك وفقًا لطبيعة المادة الخاضعة للقياس، ويمكن ذكر وحدات قياس مكونات الصوت على النحو التالي:
#1 المتر:
ويستخدم لقياس الطول الموجي للصوت.
#2 الثانية:
وهي عبارة عن الزمن الذي تستغرقه الموجة الصوتية للانتقال مسافة قدرها واحد متر بين المرسل والمستقبل.
#3 1/ثانية هرتز:
وهو الزمن الدوري لقياس التردد.
#4 نيوتن/متر:
ويستخدم لقياس سعة الموجة الصوتية، والتي تماثل واحد باسكال، وتقاس بالنيوتن، لأنها تعبّر عن تضاغط الموجة.
#5 متر/ثانية:
ويستخدم لقياس سرعة الموجة الصوتية، وهي المسافة المقطوعة خلال ثانية واحدة، وتبلغ 340 متر/ ثانية في الظروف العادية، ويستخدم الصوت ذاته كوحدة قياس لسرعات أشياء أخرى، كالطائرات فائقة السرعة.
مما سبق لاحظنا أن الصوت يعدّ أحد وسائل التواصل الهامة بين الكائنات الحية، وبدونه تفقد كثير من الكائنات وسيلة من أهم وسائل التفاهم فيما بينها، كما أن وحدات قياسه على الأهمية بمكان في الجانب التطبيقي من حياتنا العملية.
