العوامل المؤثرة على سرعة الصوت في الهواء:
1. درجة الحرارة:
العلاقة: تتناسب سرعة الصوت مع الجذر التربيعي لدرجة الحرارة المطلقة.
التفسير: كلما زادت درجة حرارة الهواء، زادت سرعة حركة جزيئاته، مما يسمح بانتقال الصوت بشكل أسرع.
مثال: تنتقل موجات الصوت بشكل أسرع في يوم صيفي حار مقارنة بيوم شتوي بارد.
2. كثافة الهواء:
العلاقة: تتناسب سرعة الصوت عكسياً مع كثافة الهواء.
التفسير: كلما زادت كثافة الهواء، زادت صعوبة انتقال موجات الصوت.
مثال: تنتقل موجات الصوت بشكل أسرع في الهواء الجاف (كثافة قليلة) مقارنة بالهواء الرطب (كثافة عالية).
3. الضغط:
العلاقة: تتناسب سرعة الصوت مع الجذر التربيعي للضغط.
التفسير: كلما زاد ضغط الهواء، زادت كثافته، مما يسمح بانتقال الصوت بشكل أسرع.
مثال: تنتقل موجات الصوت بشكل أسرع في الهواء المضغوط مقارنة بالهواء العادي.
4. رطوبة الهواء:
العلاقة: تؤثر رطوبة الهواء بشكل طفيف على سرعة الصوت، حيث تزيدها بشكل طفيف.
التفسير: تتفاعل جزيئات الماء مع جزيئات الهواء، مما يؤثر على سرعة انتقال الصوت.
مثال: تنتقل موجات الصوت بشكل أسرع في الهواء الرطب بشكل طفيف مقارنة بالهواء الجاف.
5. تركيبة الهواء:
العلاقة: تؤثر تركيبة الهواء بشكل طفيف على سرعة الصوت.
التفسير: تختلف سرعة الصوت في غازات مختلفة، مثل الهيليوم والنيون.
مثال: تنتقل موجات الصوت بشكل أسرع في الهيليوم مقارنة بالهواء.
ملاحظة:
تعتبر درجة الحرارة العامل الأكثر تأثيرًا على سرعة الصوت في الهواء.
تُقدر سرعة الصوت في الهواء الجاف عند 20 درجة مئوية بـ 343 مترًا في الثانية.
مصدر إضافي:
[كتاب الفيزياء للصف العاشر - وزارة التربية والتعليم]