الصوت هو اضطراب ميكانيكي ينتج عن حالة توازن تنتشر عبر وسيط من مادة مرنة، وينتشر الصوت من خلال الهواء أو الوسائط الأخرى. في هذا المقال نستعرض الموجات الصوتية واستخداماتها، الموجات السطحية،
الموجات الزلزالية، الميكانيكية، الصادمة.
الموجات الصوتية واستخداماتها
تحدث الاهتزازات التي تنتج عنها الموجات من مصدر تنتقل من خلاله إلى جميع أنحاء الغلاف الجوي، وهذا هو السبب في حدوث الموجات الصوتية؛ فالاهتزازات تخلق موجات من الطاقة، ويستخدم البشر والمخلوقات الأخرى هذه الموجات الصوتية ليس فقط للتواصل ولكن أيضًا لأداء مهام مختلفة، ويمكن توضيح عمل الموجات الصوتية واستخداماتها كالآتي:
- الاتصالات بدون الموجات الصوتية، لم يكن باستطاعة البشر التواصل لفظيًا فيما بينهم، حيث تقوم الحبال الصوتية بتوليد موجات صوتية تنتقل بعد ذلك عبر الهواء إلى آذان المستمعين، وقد تم استخدام ذلك في تقنيات الاتصال الحديثة، مثل أجهزة الراديو والتلفزيون، فالموجات الصوتية واستخداماتها تدخل الآن في كل مجالات الحياة.
- استكشاف المحيطات تدخل الموجات الصوتية واستخداماتها بصفة أساسية في أجهزة السونار، فالعلماء عندما يستكشفون المحيطات، يبعثون من خلال أجهزة السونار موجات صوتية، والتي تعود بعد ذلك إلى المصدر عندما تصطدم بجسم ما، ويمكن للعلماء استخدام ذلك الصدى لتحديد حجم ومسافة الشئ الذي ارتدت عنه موجات الصوت مرة أخرى، وتستخدم سفن البحرية أيضًا تقنية السونار للبحث عن غواصات العدو.
- الموارد الجوفية يستخدم الجيولوجيون الموجات الصوتية للبحث عن موارد مثل النفط تحت الأرض، حيث ترتد الموجات الصوتية في الأرض، ويقيس العلماء الطريقة التي تنتقل بها تلك الموجات عبر الأرض، ويمكن للجيولوجيين استنباط كثافة الأرض وتركيبها، فالموجات الصوتية واستخداماتها تلعب الدور الأهم في دراسة مظاهر مختلفة كالزلازل التي تخرج من بين طبقات الأرض.
الموجات السطحية
في الفيزياء، الموجة السطحية هي موجة ميكانيكية تنتشر بين الأوساط المختلفة. مثال شائع على هذا هي موجة الجاذبية على أسطح السوائل مثل الموجات في المحيط. يمكن لموجة الجاذبية أيضًا أن تنتشر في السطح البيني للموائع مختلفة الكثافة. تستطيع موجة السطح المرن الانتشار على أسطح المواد الصلبة مثل موجة ريليه، الموجات الكهرومغناطيسية يمكنها الانتشار أيضا كموجات سطحية في الأسطح البينية للمواد التي لها ثابت عزل كهربي مختلف. عند نقل المذياع، تنتشر موجة أرضية بالقرب من سطح الأرض.
الموجات الزلزالية
ساعدت الدراسات الجيوفيزيائية العلماء على معرفة طبيعة باطن الأرض، وذلك في ضوء المشاهدات والاستنتاجات المستمدة من تأثير الزلازل والموجات الزلزالية وتعتبر التسجيلات الزلزالية هي الطريقة الرئيسية والأكثر شيوعًا للكشف عن التركيب الداخلي للأرض، حيث يتم إجراء تفجيرات (زلازل صناعية) تسبب حدوث اهتزازات للصخور. وتنتقل هذه الاهتزازات، خلال الصخور المختلفة على شكل موجات تعرف بالموجات الزلزالية. وتختلف هذه الموجات في سرعتها وأطوالها وأشكالها حسب الوسط الذي تخترقه، ويؤدي تباين سرعتها إلى أن بعضها يسبق بعضها الآخر. وتسجل الموجات على جهاز السيزموجراف بترتيب وصولها.
الموجات الميكانيكية
الموجة الميكانيكية هي ظاهرة انتشار تشويه في وسط مادي مرن دون انتقال للمادة المكونة لهذا الوسط، و تكون مستعرضة إذا كان اتجاه تشويه الوسط عموديا على اتجاه انتشارها، وطولية إذا كان اتجاه تشويه الوسط على استقامة واحدة مع اتجاه انتشارها.
الموجات الصادمة
الموجة الصادمة أو الموجة الصدمية أو موجة الصدمة تتكون عند تحرك جسم بين طبقات الهواء بنفس سرعة الموجات الصوتية الناتجة أو بسرعة أكبر. وهي كالاضطراب في الهواء أو فرقعة. وبصفة أعم تنتج موجة الصدمة عند تحرك جسم ما في مائع بسرعة تفوق سرعة إظطرابات او إهتزازات المائع.
المراجع:
https://sotor.com
https://ar.wikipedia.org
https://sites.google.com