أيهما أسرع، صوت أم خفيف

  • تتحرك الأجزاء الصغيرة من الصوت في الوسط المحيط، ويضرب كل جزء منه الجزء الذي يسبقه فيصدر هذا الصوت.
  • تعد سرعة الضوء من أعظم ما يمكن، وتتحرك على الفور، ومع المسافات الطويلة بيننا وبين النجوم والكواكب الموجودة في السماء، قام بعض علماء الفلك باختراع يساعد في حساب المسافات بيننا وبين النجوم، هذه الطريقة تسمى السنة الضوئية.
  • من السهل حساب سرعة الضوء عكس الصوت، لأنها سرعة ثابتة، ومن خلالها عُرف أن ضوء الشمس يصل إلينا في ثماني دقائق فقط، رغم أنه على مسافة لا تقل عن مائة وخمسين مليون مربع. كيلومترات منا.
  • كان العالم العظيم أينشتاين هو من عرف نظرية النسبية التي تنص على أنه لا توجد سرعة يمكن أن تتعدى سرعة الضوء، ودرجة هذه السرعة تم استخدامها عند اختراع أجهزة الكمبيوتر، وتم نقل البيانات داخل الكمبيوتر من خلال تيارات كهربائية كثيرة، بنفس سرعة الضوء.

سرعة الصوت

  • الصوت هو بعض الموجات الطولية، التي لها جسيمات تتأرجح بالتوازي، وهذه الاهتزازات هي المسؤولة بشكل أساسي عن ارتفاع وانخفاض الصوت، الأمر الذي يتطلب وسيلة لنقله.
  • تختلف سرعة الصوت حسب المكان الذي يصدر فيه الصوت حسب شدته، ويكون تدفق الصوت أسرع عبر الأجسام الصلبة والمواد السائلة، ويكون معدل سرعة الصوت عند تريندات مع درجات حرارة أعلى.
  • تصل سرعة الصوت إلى 340 مترًا في الثانية.
  • تبلغ سرعة الصوت في السوائل حوالي ثماني درجات مئوية، وتبلغ 1439 مترًا في الثانية.

الأشياء التي لها تأثير على سرعة الصوت

أولا المحيط

تعتمد سرعة الصوت على الكثافة في محيط الصوت، والمرونة التي يمر بها، لذلك عندما ينتقل الصوت عبر السوائل، يكون أكبر وأسرع من انتقاله عبر الغازات. أما بالنسبة للمواد الصلبة، فإن سرعة الصوت أكبر من سرعة السوائل.

يمكن تلخيص هذه العلاقة على النحو التالي (إذا كانت درجة المرونة أكبر، ودرجة الكثافة أقل، تكون سرعة الصوت أعلى في البيئة التي يمر من خلالها) وتم عمل معادلة رياضية تمكنك من احسب هذا بسهولة، وهي السرعة التالية = (المرونة / الكثافة)

ثانيًا، درجات الحرارة

تعتبر درجة الحرارة من العوامل التي لها علاقة بسرعة الصوت، حيث أن لها بعض التأثير على مرونة البيئة التي ينتقل من خلالها الصوت، وفيها تقل سرعة الصوت مع انخفاض درجة الحرارة، والسرعة. يزداد الصوت مع زيادة درجة الحرارة.

ثالثا الضغط

الضغط هو أحد العوامل التي قد تغير سرعة الصوت، وهذا يحدث نتيجة لخصائص كل مادة في حالة القصور الذاتي، والعلاقة بينهما على النحو التالي، مع تريندات الضغط الذي يحدث على المواد أو في محيط الصوت تكون شدته أكبر، ونقصه أعلى، وهذه النتائج تبطئ التفاعلات بين الجسيمات، وهكذا بدأت سرعة الضوء تتناقص تدريجياً في المحيط مع زيادة الضغط.

خصائص سرعة الصوت

  • درجة الصوت.
  • جهارة الصوت.
  • جودة الصوت.
  • السعة.
  • تكرر.
  • شكل الموجة الصوتية.

سرعة الضوء

  • الضوء هو أعلى سرعة على وجه الكون، وهذا يتطلب درجة عالية من الطاقة، فهو شكل من أشكال الموجات الكهرومغناطيسية، ولا يحتاج إلى وسيلة انتقال كالصوت.
  • سرعة الضوء لا تتغير، فهي 299792458 مترًا في الثانية، أي ما يعادل 300 ألف كيلومتر في الثانية تقريبًا، وفي الساعة تصل إلى 1،080 مليار كيلومتر في الساعة.
  • أعلى سرعة للطاقة أو المعلومات أو انتقال المواد إلى الفضاء هي سرعة الضوء، وفقًا لنظرية النسبية الخاصة، بشرط ألا يكون لهذه الجسيمات كتلة مثل الإشعاع.
  • سرعة الضوء هي نفسها سرعة موجات الجاذبية، وفقًا لأحدث النظريات في عصرنا.
  • إذا تمكن شخص ما من الانتقال من مكان إلى آخر بسرعة الضوء، فسيكون بمقدور الشخص في هذا الوقت الالتفاف حول الكرة الأرضية سبع مرات كل ثانية، حتى نعرف ما هو الصوت أو الضوء الأسرع.

خصائص سرعة الضوء

تنقسم هذه الخصائص إلى ثلاثة أنواع سنناقشها فيما يلي.

أولا الخصائص الهندسية

  • تشتت الضوء.
  • معدل الانكسار وانعكاس الضوء.
  • السرعة.
  • انتشار خفيف على طول خطوط غير متعرجة.

ثانياً، خصائص الموجة

  • حتى الانكسار.
  • معدل الاستقطاب.
  • الخصائص الكهرومغناطيسية.
  • درجة التداخل.
  • اغتراب الخط أو الانعراج.

ثالثا الخصائص الكمية

  • الليزر.
  • درجة مستوى الطاقة.
  • المدار الذري.
  • كثافة الاحتمال.

أيهما أسرع، برق أم رعد

نشاهد البرق دائما ثم نسمع صوت الرعد لذلك البرق الذي يمثل سرعة الضوء أسرع من الرعد الذي يمثل سرعة الصوت رغم أن الاثنين يحدثان في نفس الوقت وهذا يسمى عاصفة رعدية وهذا يشرح ما هو أسرع صوت أو ضوء.

أيهما أسرع أم خفيف أم صوت أم رصاصة

  • غالبًا ما يأتي صوت الرصاصة قبل الرصاصة نفسها كتحذير لخروجها. تحصل البنادق المصنعة حديثًا على الرصاصة عند خروجها، وتنتقل بسرعة تقارب ثلاثة أضعاف سرعة الصوت في الغلاف الجوي.
  • تستطيع الرصاصة أن تتحرك في الهواء وتنخفض سرعتها تدريجياً، فإذا سمع الإنسان صوت رصاصة فهذا يعني أنها لم تصيبه وإلا لما سمعها، لأن الرصاصة تصل إلى الجسم قبل سماع صوتها. الصوت، ويصل إليه بسرعة تفوق سرعة الصوت.

انتقال الصوت في المواد الصلبة

  • تحتوي جزيئات الصوت على مسافات بين بعضها البعض، وهي التي تصدر الصوت إليها بناءً على عامل سرعة تصادم الجسيمات مع بعضها البعض. إذا كانت المواد التي تتدفق من خلالها الجسيمات صلبة، فلا توجد مسافة كبيرة وتكون هذه الأجزاء جنبًا إلى جنب.
  • هذا هو السبب في أن سرعة اصطدام الجسيمات في المواد الصلبة أسرع من الغازات والمواد السائلة، وبالتالي تصبح سرعة الصوت أعلى مما يمكن مع المواد الصلبة.
  • كل هذا يمكن أن يحدث بشرط أن تكون المادة التي ينتقل الصوت من خلالها ثابتة مرنة، لأن المرونة هي أحد العوامل التي لها تأثير على قوة الترابط بين جزيئات المادة مع بعضها البعض.
  • كما أن العلاقة بين المرونة وقوة الترابط هي علاقة مباشرة، وبما أن المسافات عبر المواد الصلبة صغيرة، فإن قوة الترابط بين هذه الجسيمات كبيرة، كما هو الحال مع درجة مرونة هذه المواد.
  • مثال على ذلك هو عنصري النحاس والرصاص، حيث تكون سرعة الصوت عبر النحاس أكبر من سرعة الرصاص، ويرجع ذلك إلى سبب معامل المرونة، والذي يكون أكبر في النحاس.

إلى هنا تعرفنا على إجابة السؤال أيهما أسرع صوت أو ضوء وخصائص كل منهما، والعوامل التي تؤثر عليهما وسرعتهما، ومدى انتقال الصوت عبر المواد الصلبة، وسرعة الصوت والضوء.، وكيف يتم استخدام الأخير في التقنيات الحديثة في أجهزة الكمبيوتر.