كما قلنا سابقاً تتناسب سرعة الصوت في أي نوع غاز طردياً مع الجذر التربيعي لدرجة حرارة هذا الغاز وقمنا بتوضيح مقدار الزيادة في سرعة الضوء عند ارتفاع الحرارة لدرجة مئوية. وتكون المعادلة العامة للغاز كالآتي: pv = nRt أما في حالة إن كان الغاز مثاليًا تكون كالآتي: Pv = m / M R T N = m/ M وذلك لأن P = m / V R T / M P =? RT/ M عدد المولات = n P =? RT / M العامل الثابت للغاز = R C =? (? P/? ) درجة الحرارة المطلقة = T C =? (? RT/M) كتلة الغاز = m C = K? الفرق بين سرعة الضوء والصوت - 2022 - العلوم والطبيعة. T الوزن الجزئي = M مع العلم بأن كل من ( M, R, ؟) تعتبر ثوابت في المعادلات. سرعة الصوت في الهواء الساخن والبارد تكون سرعة الصوت في الهواء الساخن أكبر منها في الهواء البارد وذلك لأن جزيئات الهواء تتحرك بشكل أسرع. وبالتالي يمكن أن تنتقل اهتزازات الموجة الصوتية بشكل أسرع هذا يعني أنه عندما ينتقل الصوت من الهواء الساخن إلى الهواء البارد أو من الهواء البارد إلى الهواء الساخن فإنه سينكسر يمكنك ملاحظة ذلك في يوم حار أو ليلة باردة. في يوم حار يكون الهواء القريب من الأرض ساخنًا، لذا تنحني الموجة الصوتية لأعلى من الهواء الساخن إلى الهواء البارد شكل 1. في ليلة باردة يكون الهواء بالقرب من الأرض باردًا، وبالتالي تنحني الموجة الصوتية إلى أسفل هذا هو السبب في أنه يمكنك أحيانًا سماع الأصوات من مسافة بعيدة إذا كان هواء الليل باردًا شكل 2.
هذه الطريقة تنطبق أيضاً على الموجات الصوتية، لكن حتى يكون الأمر واضحاً تماماً لا بد من التحدث عن خاصيتين مهمتين من خصائص الموجات ، وهاتين الخاصيتين هما الطول الموجي والتردد. [٥] بدايةً الطول الموجي هو المسافة بين أي نقطتين متماثلتين على الموجة متتاليتين، مثل أن نقول المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليين، حيث إن هذه المسافة هي الطول الموجي، والطول الموجي مقاس بوحدات الطول، فلو كنا نتحدث عن الطول الموجي بالنظام العالمي للوحدات فإن الوحدة المستخدمة سوف تكون المتر. تجدر الإشارة إلى أن طول موجي كامل هو موجة كاملة. بينما التردد هو عدد الموجات التي تعبر نقطةً ما في وحدة الزمن، والتردد يكافئ مقلوب الزمن، وهو يقاس بوحدة 1/ث أو ما يسمى الهيرتز. سرعة الضوء وسرعة الصوت. بما أن الطول الموجي مسافة، والتردد هو مقلوب الزمن، فإنه عند ضرب هاتين الكميتين ببعضهما البعض سوف نحصل على سرعة الموجة (لأننا حصلنا على مسافة مقسومةً على زمن، وهذا هو تعريف السرعة)، ويمكن كتابة هذا رياضياً كالآتي: ع = λ × ت د حيث إن (ع) هي سرعة الموجة، (λ) هي الطول الموجي، و(ت د) هو تردد هذه الموجة. [٥] ويمكن حساب سرعة الصوت عن طريق الاعتماد على معادلة نيوتن-لابلاس (بالإنجليزية: Newton-Laplace equation) والتي تخبرنا بأنه بقسمة معامل الحجم (بالإنجليزية: Bulk Modulus) على كثافة الوسط فإننا سوف نحصل على مربع سرعة الصوت في هذا الوسط، وتعطى معادلة نيوتن-لابلاس كالآتي: ع 2 = م ح /ρ حيث إن (ع 2) هي سرعة الصوت في الوسط، و(م ح) هي معامل الحجم، و(ρ) هي كثافة الوسط.
الفترة الزمنية: وهي الوقت الذي يحتاجه الجسم المهتز لإنتاج موجة واحدة كاملة، ويعبر عنها أحيانًا بدورة الموجة. التردد أو التكرار الموجي: وهو عدد الدورات الموجية الكاملة المنتجة في ثانية واحدة، والتردد الموجي هو نفس تردد الجسم الاهتزازي الذي ينتج الموجة إذ أنه لا يُعد خاصية جزئية وله مقدار ثابت فلا يتغير حتى عندما ينتقل عبر أوساط مختلفة و وحدة قياسه "الهيرتز". التسارع الموجي (سرعة الموجة): وهو المسافة التي تقطعها الموجة في ثانية واحدة، ووحدة قياسها (متر/ثانية). قد يُهِمُّكَ إن الأصوات المنتشرة حولك باستمرار أمر مألوف، ومع ذلك توجد العديد من الحقائق الممتعة عن الصوت التي قد لا تعرفها وقد يهمك معرفتها، ومنها: [٥] الفضاء صامت، لا يوجد صوت في الفضاء وذلك لعدم وجود أي جزيئات تنقل الموجات الصوتية. أعلى صوت طبيعي عُرف على الأرض نتج عن أحد البراكين المنفجرة. تستطيع الكلاب أن تستشعر الترددات الموجية العالية التي تفوّتها الأذن البشرية، وعليه فإن الكلاب يمكنها سماع الأصوات أو الضوضاء التي لا يمكن للبشر سماعها. الذباب لا يسمع أي صوت. معظم القطط البيضاء ذات العيون الزرقاء صماء. أغلبية الأبقار التي تستمع إلى الموسيقى تنتج الحليب بكميات أكبر من تلك التي لا تستمع إلى الموسيقى.
فاذا كان سبب الالم في الصدر النوبة القلبية فينصح الطبيب بإستعمال الأدوية الموسعة للأوعية، والتي توضع عادة تحت اللسان وتسهل تدفق الدم لشرين القلب. أما في حال كان السبب القرحة في المعدة، فيتم إستعمال مضادات الحموضة التي تقلل من حموضة المعدة، وفي حال كان السبب آلام العضلات والعظام فعندها ينصح الطبيب بإستعمال مسكنات الألم. واذا كان سبب الالم هو القلق والتوتر فيمكن إستعمال الأدوية المضادة للقلق، وفي حال التهابات الرئة فيصنح الطبيب عندها بإستعمال المضادات الحيوية.
[٢] وعلى الرغم من عدم معرفة السبب الدقيق لهذه الحالة إلا أنه يمكن أن يرتبط حدوثها لدى الأطفال، وكبار السن بشد، أو ضعف العضلات ما بين الأضلاع، ويمكن أيضًا أن ترتبط هذه الحالة بحدوث خلع دقيق في أحد الأضلاع، والذي عادةً ما يحدث في منطقة التقاء الضلع بالعمود الفقري من الخلف، الأمر الذي يؤدي إلى التواء الضلع طوليًا، الأمر الذي يؤثر على عظم الصدر، ويسبب الألم. [٢] ألم عضلي ليفي ( Fibromyalgia) قد ترتبط معاناة الشخص من الألم العضلي الليفي بحدوث ألم عضلات القفص الصدري، وذلك عن تأثير الالتهاب المصاحب لهذه الحالة على الغضاريف التي تربط الأضلاع بعظم الصدر، الأمر الذي يؤدي إلى حدوث التهاب الغضروف الضلعي، وعادةً ما يصف الأشخاص المصابون بهذه الحالة الألم بالطعنات، أو كالحرقة، ويتمركز في نقطة محددة، والتي عادةً ما تكون مركز الصدر، وقد ينتشر خارجًا. [٣] شد عضلات القفص الصدري من الممكن أن تتعرض عضلات وأربطة القفص الصدري للإصابة والالتهاب نتيجة العديد من الأسباب، الأمر الذي يسبب ألم عضلات القفص الصدري، إذ يمكن للسعال الشديد على سبيل المثال أن يسبب هذه الإصابة، وعادةً ما يتميز هذا الألم باستمراريته، كما أنه يزداد سوءًا مع الحركة.
التهاب الجنبة، وهو التهاب يصيب الغشاء الذي يعمل على تغطية الرئتين، حيث أنه يسبب آلام شديدة في الصدر وتزداد عند السعال أو التنفس. الانصمام الرئوي، تحدث نتيجة جلطة دموية في أحد الشرايين الرئوية، مما يؤدي إلى منع تدفق الدم للنسيج الرئوي. أسباب متعلقة بالقلب والأوعية الدموية، ومنها: التهاب غشاء التامور، يحدث هذا الالتهاب بالتحديد في الكيس المحيط بالقلب وينتج عنه ألماً حاداً يزداد عند الاستلقاء أو التنفس. الذبحة الصدرية، تحدث نتيجة تراكم اللويحات السميكة في داخل الشرايين مما يؤدي لضيقها ومنع تدفق الدم للقلب. الأزمة القلبية، تحدث نتيجة تجلط الدم في الشرايين ومنع تدفقه إلى عضلة القلب. أسباب متعلقة بالعضل والعظام، ومنها: إصابة الأضلاع، إن الضلوع المتعرضة لكل من الكسور والكدمات تعمل على إحداث ألم في الصدر. التهاب العضلات، يمكن أن يسبب ألم مستمر في الصدر وبالأخص الالتهاب العضلي الليفي. الالتهاب الضلعي الغضروفي، يلتهب غضروف القفص الصدري الذي يقوم على ربط الأضلاع بعظم القفص، مما يسبب ألم شديد في منطقة الصدر. أسباب متعلقة بالجهاز الهضمي، ومنها: اضطرابات البلع، تحدث نتيجة لاضطرابات المريء، حيث أنها تؤدي إلى إحداث ألم شديد وصعوبة في البلع.