وحدة قياس الصوت

وحدة قياس الصوت والاهتزاز

كما تحدثنا في المقدمة بأن الصوت يحتوي على العديد من الخصائص التي يجب تحديد وحداتها المختلفة للتعرف عليها، كطول موجة الصوت، أو تردده، أو شدته، وسنقوم الأن بتحديد الخصائص المختلفة للصوت. يقوم علماء الفيزياء بتعريف الصوت بأنه مجموعة من الموجات الميكانيكية الطويلة، وموجات الميكانيكا هي أمواج تقوم بالانتقال خلال ما يعرف بالأوساط المادية، ولا يمكن لهذه الأمواج أن تنتشر بدون وجود الوسط المادي، وتكون الموجة الطويلة إذا كان اتجاه انتشارها هو نفس اتجاه اهتزاز هذه الموجة، أي يكون موازي لاتجاه اهتزازها، ويوجد نوعًا أخر من أنواع امواج الصوت، وهو الموج المستعرض، وينتشر هذا النوع من الأمواج بالشكل العامودي باتجاه الاهتزاز كأمواج المياه، كما أن من المعروف عن الصوت أنه الاهتزاز الناشئ على الوسط المادي ويُحمل عليه أيضًا، كالهواء، ليتم الانتقال خلالها، ويتم ادراك هذا الصوت بواسطة الأذنين إذا استقبلها الانسان.

وحدة قياس سرعة الصوت

وحدة قياس الصوت اعتمد الفيزيائيون وحدة الديسبل لقياس شدّة الصوت، ويُطلق عليها أحياناً ديسبل واط، وهي المقياس الأفضل بهذا الشأن؛ حيث يُبنى الديسبل على قوى الرقم عشرة (10)، فالديسبل عبارة عن (10-2) واط /متر مربع. ينتقل الصوت على شكل موجات طوليّة وسط الغازات والسوائل والبلازما، أمّا فيما يتعلّق بالأوساط الصلبة فاتخذ الصوت فيها شكل الموجات الطولية والعرضيّة معاً أثناء الانتشار.

وحدة قياس الضوء

يوجد العديد من الطُّرق المستخدمة لقياس]] الضوء، وتختلف وحداتها باختلاف طُرق قياسه، خلال النقاط التالية يُمكن معرفة بعض وحدات قياس الضوء:

• قياس الضوء بوحدة القنديلة (بالإنجليزية: Candela): تُدعى أيضاً بالشمعة (بالإنجليزية: candle)، وتكون هذه الوحدة عند قياس شدة الضوء في اتجاه محدد، ويُرمز لهذه الوحدة بالرمز cd.
• قياس الضوء بوحدة شمعة-قدم (بالإنجليزية: Footcandle): تكون على نمط قياس شدة إضاءة شمعة واحد من بعد قدم واحد، ويُرمز لهذه الوحدة بالرمز fc أو ftc.
• قياس الضوء بوحدة لومن (بالإنجليزية: Lumen): تقوم هذه الوحدة بحساب التدفق الضوئي، ويرمز لها بالرمز lm.
• قياس الضوء بوحدة اللَكس (بالإنجليزية: Lux): تقدر وحدة لكس للإضاءة بلومن لكل متر مربع، ويُساوي اللكس الواحد ما يقارب 2.83 متر.

شدة الصوت pdf

اضغط هنا لتحميل ملف شدّة الصوت

وحدة قياس الحجم

الأجسام الصلبة المنتظمة يعتبر المتر المكعب م3 الوحدة العالمية لقياس الحجم، وحجم المكعب يرتبط بالأبعاد الثلاثة للمجسم أو الشكل وهي الطول والعرض والارتفاع، ويقاس الحجم بناءً على الوحدة المستخدمة مثل سم3، و دسم3، وملم3، وفي دول أخرى يستخدم الإنش والقدم والياردة المكعبة، وقانون حساب حجم الأشكال الهندسية يختلف حسب الشكل الهندسي ونذكر منها:

قانون حجم المكعب= طول الضلع×طول الضلع× طول الضلع أو طول الضلع للقوة ^3.

قانون حجم متوازي المستطيلات= الطول ×العرض× الارتفاع.

قانون حجم الهرم= (مساحة القاعدة ÷3) × الارتفاع.

قانون حجم الأسطوانة= π × مربع نصف قطر القاعدة(الدائرة) × الارتفاع.(π= 3.14).

قانون حجم الكرة= 4/3 × π × مكعب نصف قطر الدائرة.

مثال على حجم المكعب.

مكعب طول أحد أضلاعه 5 أمتار احسب حجمه.

على قانون حجم المكعب = 5م×5م×5م ويساوي 125م3.

وحدة قياس الضغط

وحدة قياس الضغط الباسكال

• أخذت وحدة قياس الضغط اسمها من عالم الرياضيات والفيزياء الفرنسي بليز باسكال(Blaise Pascal)

رمزها Pa هي وحدةٌ مشتقةٌ من النظام الدولي للوحدات للضغط أو الإجهاد، وهي معامل يونغ ومقاومة الشد، وهو قياسٌ للقوة العمودية على وحدة المساحة، أي مساوية لنيوتن واحد على المتر المربع (N/m2) . ونحن نسمع يوميًّا عن الباسكال في تقارير النشرة الجوية التي تتحدث عن الضغط الجوي

إن 1 باسكال يساوي 1 نيوتن على المتر المربع ، وهي وحدةٌ صغيرةٌ جدًا للضغط .

يمكن تعيين الضغط الجوي بالباسكال عن طريق المعادلة :

P=F/A

نعطي في المعادلة القوة المؤثرة F بوحدة نيوتن علي 1 متر مربع ، فنحصل على النتيجة بوحدة “باسكال”

فهي تعتبر الوحدة الأساسيّة لقياس الضغط، وتُشتق منها باقي الوحدات الأخرى المستخدمة في قياس الضغط، كالبار والملي بار، حيث إنّ كلّ 1 بار = 100000 باسكال.

تُستخدم وحدة باسكال بشكلٍ شائعٍ، مثل جداول ضغط داوليب الدراجات الهوائية.

 1باسكال 1 =  نيوتن/م1  = ² جول/ م³ = 10^-5 بار = 10.197×10^-6  ضغط جوي

وحدة الهيكتوسكال

ويرمز لها بـ hpa، وهي إحدى الوحدات المضاعفة لوحدة الباسكال

(hPa = 100 Pa  1)

وحدة قياس الضغط بار bar

تستخدم هذه الوحدة في قياس الضغط في أماكنٍ مختلفةٍ في الأرض، وتستخدم أيضًا في الأبحاث العلميّة، وفي قياس الضغط في البحار والمحيطات على أعماقٍ مختلفةٍ، لا تتبع النظام الدولي للوحدات، وتساوي تقريبًا مقدار 1 ضغط جوي عادي عند سطح البحر، وتساوي 100 كيلوباسكال إذا كان الضغط الجوي عاديًّا عند بلوغ سطح البحر، ويجزء البار إلى 1000 مللي بار  (1 بار = 1000 مللي بار).

التور (Torr)

يسمى أيضًا بـالسنتيمتر الزئبقي (Centimeter of mercury)

هو وحدةٌ من وحدات قياس الضغط  ، يرمز له بـ: cmHg.

وتستخدم هذه الوحدة في قياس الضغط على ارتفاعاتٍ مختلفةٍ من سطح الكرة الأرضيّة، وكذلك في قياس الضغط في الأدوات المستخدمة في المصانع، ويعد العالم الإيطالي “إيفانجيليستا تورتشيللي” هو أول من اكتشف جهاز الباروميتر الذي يستخدم في قياس الضغط الجوي في ارتفاعاتٍ مختلفةٍ على سطح الأرض، ويساوي 76 من السنتيمتر من الزئبق 101325 من الباسكال

وبتعبير رياضي:

76cmHg = 101325 Pa

الميلليمتر الزئبقي

هي وحدة مانوميترية لقياس الضغط ويرمز لها بـ mm Hg ملم زئبق، والتي كانت تُعرف في السابق بأنّها الضغط الإضافي الناتج عن عمودٍ من الزئبق بارتفاع ميليمتر واحد، أما في الوقت الحاضر فهي تساوي بدقةٍ أكبر 13.5951× 9.80665= 133.322387415 باسكال.

قياس عزل الصوت

ديسيبل (وأحيانا ديسيبل وات) (بالإنجليزية: ( decibel (dB) هي وحدة لوغاريتمية تعطي النسبة بين كميتين فيزيائيتين، مثل القدرة أو الشدة وذلك بالنسبة إلى قيمة عيارية . يستخدم في الصوت وفي الإلكترونيات . تعني هذه الوحدة اللوغاريتمية أنه إذا زادت القدرة أو الشدة إلى الضعف، يزداد الديسيبل بمقدار 3 dB .

1 ديسيبل = 1/10 bel

أي أن وحدة بل أكبر من الديسيبل عشرة مرات، ووحدة “بل” هي وحدة نادرة الاستخدام ويستخدم الديسيبل، وقد أخذت لتكريم العالم الأمريكي ألكسندر غراهام بيل علي إنجازاته العلمية .

تستخدم وحدة الديسيبل في القياسات العلمية والهندسية، وبصفة خاصة في علم الصوت و الإلكترونيات . في الإلكترونيات يعطي الديسيبل الكسب في تضخيم الإشارات amplification ، وفي توهين الإشارات attenuation ، وفي تعيين نسبة الإشارة إلى الضوضاء . وقد ابتكرت وحدة الديسبل (اللوغاريتمية) لأن في استطاعتها المقارنة بين أعداد كبيرة جدا وأعداد صغيرة جدا. وكذلك قدرتها على حساب جداء النسب بواسطة عملية جمع بسيطة .

إن ديسيبل (ديسيبل) هو وحدة، تستخدم لقياس النسبة بين قيمتين، مثل نسبة الإشارة إلى الضجيج في الإلكترونيات، وفي علم الصوت النسبة بين شدتين للصوت . في الصوت : إذا زاد الديسيبل بمقدار 10 فهذا معناه أن شدة الصوت تتضاعف.