כיצד מתקדמים גלי הקול?

קול נע (מתקדם) באוויר באמצעות תנודות, המועברות בהתנגשויות בין מולקולות האוויר.

להרחבה (ברמה מתקדמת) על נושא תנודות מולקולות האוויר הקלק כאן.

אינטראקציה של גלי קול עם חומר

תוך כדי התקדמותם, גלי הקול מבצעים אינטראקציה, עם החומרים בהם פוגע גל הקול.

כתוצאה מאינטראקציה זו, יכולה להיגרם לגל הקול, אחת מהתופעות הפיזיקאליות הבאות:

  1. החזרה (Reflection).
  2. פיזור (Scattering).
  3. בליעה (Absorption).
  4. העברה (Transmission)
    1. החזרה של גל הקול, מתרחשת כאשר גל הקול פוגע במשטח מישורי. לדוגמא, כאשר אנו עומדים במרחק מקיר ומשמיעים קריאה, נשמע את הקול המוחזר מהקיר ("הד" = Echo) לאחר פרק זמן קצר, בו הקול התקדם עד הקיר, פגע בו, והוחזר ממנו אל האוזן.
    2. פיזור נגרם כאשר גל הקול פוגע בגוף שאינו משטח ישר. כל חלק של גל הקול המתקדם, פוגע בחלק אחר של הגוף, ומוחזר לכיוון אחר. כתוצאה מכך הקול מפוזר לכל הכיוונים. באולמות קונצרטים משתמשים בתופעה זו לצורך ביטול תופעת ההד, ויוצרים בליטות מכוונות בתקרה ובקירות, כדי לפזר את גלי הקול לכל הכיוונים
    3. בליעה נגרמת כאשר גלי הקול פוגעים בעצמים בדרכם, וגורמים לתנודות המולקולות בעצמים אלו. וכתוצאה מכך גל הקול נבלע בחומר.
    4. העברה של גל קול בתווך מתבצעת באמצעות יצירת תנודות מולקולות החומר, המתנגשות אחת בשנייה, ומעבירות את התנודות.

 

טווח התקדמות של גלי קול

אם נצליח לאלץ את גל הקול לנוע רק במסלול מוגדר, נוכל להגדיל את הטווח בו נוכל לשמוע את הקול.

מספר ניסויים פשוטים, הניתנים לביצוע בקלות:

  1. דיבור לתוך צינור (אפילו צינור גומי המשמש להשקיית גינה) באורך מספר מטרים, כאשר המאזין מצמיד את הקצה השני של הצינור לאוזנו. במוזיאוני מדע (כמו מוזיאון המדע בירושלים, או בגן המדע במכון ויצמן) ניתן למצוא מערכת צינורות מסוג זה, שאורכה עשרות מטרים, וניתן בה אף למדוד את הזמן בו מתקדם גל הקול לאורך הצינור. כאשר קצה היציאה של הצינור נמצא ליד קצה הכניסה, ניתן לדבר לתוך הצינור וגם לשמוע את הדיבור לאחר עיכוב קל.
  2. מערכת תקשורת פשוטה המבוססת על 2 קופסאות, המחוברות ביניהן בחוט מתוח. ניתן לבנות מערכת מסוג זה, תוך שימוש ב 2 פחיות שימורים ריקות, או באמצעות 2 כוסות קל-קר וחוט קשירה פשוט. (הסבר מפורט בפעילויות לתלמיד).

הדגמה הדורשת ציוד מיוחד:

  • גלי קול אינם מתקדמים בריק (וואקום) – כאשר שמים מקור קול, כגון מכשיר רדיו טרנזיסטור, או פעמון רוטט, בתוך כלי זכוכית הניתן לשאיבה, שומעים כיצד הצלילים הנשמעים נחלשים ככול ששואבים יותר את האוויר מהכלי. כאשר אין אוויר בכלי, לא נשמע יותר הצליל. (אם משתמשים בפעמון שהמנגנון היוצר צליל בו גלוי, רואים שהפטיש הרוטט המכה כיפה ממשיך לנוע, והרעידות ממשיכות בפנים, אף שאינן נשמעות).
    כאן המקום להזכיר טעות מדעית נפוצה בסרטי המדע הבדיוני, כאשר שומעים את הפיצוץ של החללית המרוחקת בה פוגעים. מכיוון שבחלל אין אוויר, לא יכולים גלי הקול להיות מועברים ולכן הפיצוצים המרוחקים שקטים …

 

לעמוד הקודם לחץ כאןלעמוד הבא לחץ כאן