קול (Sound) הוא תנועה מאורגנת של מולקולות, שנגרמת על ידי גוף רוטט בתווך חומרי.

מכאן, שקול לא יכול להתקדם ללא תווך חומרי !

קול נע (מתקדם) באוויר, באמצעות תנודות, המועברות בהתנגשויות בין מולקולות האוויר. נוצרות הפרעות באוויר, בצורה של דחיסויות וקלישויות, המתקדמות במהירות התקדמות הקול.

המשותף לכל הקולות הוא, שמשהו מתנודד גרם ליצירתם !

קול נוצר על ידי גוף חומרי מתנודד, אך לא תמיד כאשר גוף חומרי מתנודד, נשמע קול.

כל אדם שאינו חירש, חש בגלי קול, באמצעות איבר מיוחד לכך – האוזניים.

בדרך כלל, רוב בני האדם מבינים בצורה אינטואיטיבית, מהו קול, או צליל, שכן זהו אחד מאמצעי התקשורת העיקריים המשמשים בני אדם. בהמשך ננסה להסביר את המושגים: "קול" ו"צליל" באמצעות מונחים מדעיים.

נתבונן לדוגמא בכלי נגינה:

בכלי מיתר ניתן לחוש זאת בקלות, המיתרים הרוטטים משמיעים צלילים שונים. המיתרים נבדלים אחד מהשני, בסוג החומר ממנו הם עשויים, בעוביים ובמתיחותם, ומכאן נובע מגוון אפשרויות הצלילים שניתן להפיק באמצעות רעידתם. כאשר מניחים את היד על מיתר המשמיע צליל, ניתן לחוש ברעידתו.

בכלי הקשה כגון: תוף, ניתן לחוש את רעידות הקרום עליו מקישים, באמצעות מגע עדין באמצעות קצות האצבעות.

בכלי נשיפה כגון: חצוצרה או חליל, קשה להבין מה מתנודד, אך כאשר שמים נר דולק אל מול פתח יציאת האוויר של כלי הנשיפה, ניתן לראות את תנודות הלהבה, הנגרמות כתוצאה מתנודות האוויר הנגרמות על ידי כלי הנשיפה.

הדגמות יפות להמחשת העובדה שגוף מתנודד יוצר קול:

• מקפלים פיסות נייר בצורת האות V, מניחים אותה על מיתרי גיטרה, ופורטים על המיתרים. רעידת הנייר נראית בבירור.
• מקישים על קולן עם פטיש גומי, וכאשר הוא רוטט חזק (ושומעים את הצליל הבוקע ממנו), טובלים את קצהו המתנודד בכלי עם מים. ניתן לראות בבירור את התנודות הנוצרות על פני המים. ניתן גם לקרב את הקולן הרוטט לשפתיים, ולחוש ברעידות (מגע קל ובזהירות, כדי לא לעצור את התנודות). ניתן גם לקרב את הקולן הרוטט, אל כדור קלקר קטן התלוי על חוט. ברגע שהקולן נוגע בו, רואים את תוצאות המכה שמקבל הכדור, כתוצאה מתנודות הקולן.
• מדביקים מראה קטנה על ממברנה של רמקול, המחובר למקור קול, ומכוונים אליה אלומת קרינת אור מלייזר. רואים על המסך את תנועת אלומת האור, המוחזרת מהמראה הרוטטת, בהתאם לקצב המוזיקה הנשמעת מהרמקול.
• משתמשים בסרגל דק הצמוד לשולחן ובולט מקצה השולחן, באורך נתון. לחיצה על הקצה החופשי של הסרגל, ועזיבתו במהירות, גורמת לריטוטו ולהשמעת צליל.
  שינוי אורך החלק של הסרגל הבולט מהשולחן, גורם לשינוי בצליל (שינוי בתדירות התנודה של הסרגל).

  נושאים לפעילויות חקר:

• • ניתן להשוות בין עוצמות הצלילים המושמעים, כתוצאה מלחיצה על הסרגל בעוצמות שונות (תנודות באמפליטודות שונות).
  • ניתן להשוות בין הצלילים הנשמעים מסרגלים מחומרים שונים, כאשר אורכי החלק הבולט מהשולחן שווים.
  • ניתן לבדוק את תלות אופי הצלילים, בהתאם לאורך הסרגל הבולט מהשולחן.

• נשיפה בין שני דפי נייר צמודים, גורמת ליצירת תנודות נשמעות.
• שחרור אוויר מבלון מנופח, כאשר מותחים את פתח הבלון לסדק צר, גורם ליצירת צליל חזק.
• קשית שתייה עם קצה מעוך למשטחים מקבילים, כאשר יוצרים חתך המפריד בין משטחים אלו, ונושפים אוויר ביניהם.
• ניתן ליצור כלי מיתר פשוט, באמצעות מתיחת חוטים וגומיות שונים, בין מסמרים קבועים.
• נשיפה מעל הפיה של כלי מוארך הסגור בתחתיתו (כמו לדוגמה מבחנה). אם ממלאים את הכלי במים, משנים בכך את גובה עמוד האוויר המתנודד, ובכך משנים את הצליל הנשמע.
• מערכת כוסות זהות, או בקבוקוני זכוכית זהים, המלאים במים עד לגבהים שונים, מאפשרת ליצור כלי הקשה. ניתן "לנגן" על כסילופון מסוג זה.
• בגן המדע במכון ויצמן, מצוי מתקן בצורת כלי מתכת מלא מים (ראה תמונה).

שפשוף כפות הידיים בידיות הכלי, יוצר צליל, ועל פני המים רואים את תנודות הגלים, המתאימים לצלילים אלו.

מספר עובדות חשובות על קול:

• קול נוצר כאשר גוף מתנודד מהר, כך שכתוצאה מתנודתו נוצר גל אורך, המתקדם בתווך החומרי בו נמצא הגוף.
• תדרי הקול אותם שומע האדם, הם בתחום: 20-20,000 הרץ.
• יצורים חיים שומעים בתחומי תדירות שונים. כלבים יכולים לשמוע עד 30,000 הרץ. קיימת משרוקית מיוחדת המשמשת בעלי כלבים. משרוקית זו משמיעה צלילים בתדרים של מעל 20,000 הרץ, אותם הכלבים בלבד מסוגלים לשמוע.
• מכיוון שקול קשור בתנועת חומר, ברור כי לשם יצירת קול, יש צורך בהשקעת אנרגיה.

כדי להבין את המושגים הפיזיקליים הקשורים בקול ובמוזיקה, יש ללמוד מספר רב של נושאים כגון:

• מהן תנודות?
• אילו סוגי תנודות קיימים?
• מהם גלים?

באתר המידע והתקשורת, נסתפק בשלב זה בהסברים קצרים, מבלי להיכנס לפיתוחים מתמטיים. בלימודי הפיזיקה ברמה תיכונית, נלמד נושא הגלים בקורס "אופטיקה וגלים", המהווה חלק מהנושא "קרינה וחומר".

למידע נוסף (ברמה מתקדמת) על גלי קול הקלק כאן.