9 مثال على الطاقة الكامنة لطاقة الصوت: تفسيرات مفصلة


يوضح تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة صوتية كيف يهتز الجسيم الثابت بعد القوة المطبقة. يناقش المقال حول مثال على الطاقة الكامنة إلى طاقة صوتية والتي تم سردها أدناه:

اقرأ عن أمثلة الطاقة الحركية المحتملة.

الشوكة الرنانة

مثال على الطاقة الكامنة لطاقة الصوت
مثال على الطاقة الكامنة لطاقة الصوت

يوفر يتم تحويل الطاقة الكامنة إلى حركية الطاقة عندما يتغير موضع الجسيم الداخلي بسبب القوة. قبل ضرب الشوكة الرنانة ، فإنها تمتلك الطاقة المخزنة ، والتي لديها القدرة على إنتاج طاقة صوتية. ولكن عندما نضغط عليه ، فإنه يهتز ليحدث الطاقة الصوتية و الطاقة الحركية، والتي تجعل جسيمها الموجي يتأرجح.

مثال على طاقة الصوت لشوكة الضبط
طاقة الصوت من ضبط الشوكة (ائتمان: شترستوك)

عندما يكون الجسيم الموجي في حالة راحة ، يقال إن طاقته الطاقة الكامنة، في حين أن الجسيمات تبدأ في التذبذب ؛ تصبح طاقتها طاقة سليمة. يحدث التحويل من الطاقة الكامنة إلى طاقة صوتية فقط عندما يبدأ سطح الجسم بالاهتزاز بسبب الاختلاف أنواع القوة.

غيتار

إنه مثال على إنتاج الطاقة الصوتية من الطاقة الكامنة بسبب انعكاس القوة. أوتار الجيتار ، واحدة من موصلات مرنة، من كلا الطرفين يخزن الطاقة الكامنة. عندما نتفها ، المتقدمة قوة التوتر على الخيط نقل قوة السحب (نتف) إلى كلا الطرفين.

مثال للطاقة الصوتية لأوتار الجيتار
طاقة الصوت من أوتار الجيتار
(ائتمان: شترستوكس)

القوة المنعكسة من طرفي الوتر المهتز تخلق موجات صوتية تتأرجح لتنتقل عبر الهواء على شكل نوتة موسيقية. المبدأ الدقيق المستخدم في الآخر آلات موسيقية حيث تهتز الأوتار خلق الصوت من الطاقة الكامنة، مثل السيتار ، القيثارة ، التشيلو ، المندولين ، القيثارة ، إلخ.

طبل

تتولد الموجة الصوتية من الأسطوانة عندما نضغط على سطحها. في البداية ، تمتلك جسيمات الموجة الثابتة على سطح الأسطوانة الطاقة الكامنة. بمجرد أن نبدأ في ضرب الأسطوانات ، فإن سطحها يثير الاهتزاز ، مما يؤدي إلى خروج جزيئاتها الموجية من موضعها الثابت.

يوفر حركة متناسقة ذهابًا وإيابًا من جزيئات الموجة المنبعثة تؤدي إلى توليد الطاقة الصوتية. يعمل المبدأ الدقيق على الآخر آلات موسيقية أين تنتج الأسطح المهتزة صوتًا من الطاقة الكامنة، مثل الطبلة والجونج والبانجو وما إلى ذلك. 

أمثلة على الطاقة الصوتية للطبل
طاقة الصوت من الطبول
(ائتمان: شترستوك)

أعضاء جسم الإنسان

إنه مثال نموذجي ينتج طاقة صوتية بسبب قوة الجسم العضلي. تحافظ الرئتان على الطاقة الكامنة في الجسم ، والتي يتم ضغطها بواسطة عضلات الحلق. قوة عضلات الحلق تزيح الهواء ، وتمر عبر الحبال الصوتية لدينا ، خلق ملاعب مختلفة.

من خلال استخدام أعضاء الفم مثل اللسان والأسنان والحنك ، يمكننا تكوين أصوات مختلفة عن طريق إعادة إنشاء الموجات الصوتية من الحبال الصوتية.

أمثلة على الموجات الصوتية لصوت الإنسان
ترددات الموجات الصوتية
(ائتمان: شترستوك)

مزمار

إنها إحدى الآلات الموسيقية التي تنتج طاقة صوتية عندما نستخدم القوة بالطنين. عندما نفث الهواء من فمنا إلى أحد طرفي الفلوت ، فإن الطاقة التي تنتقل من أفواهنا تثير الجسيمات الثابتة داخل الفلوت. الجسيمات المُثارة تتأرجح داخل الفلوت ، إنتاج الموجة الصوتية من خلال ثقوبها.

يعمل مبدأ مشابه على الآخر آلات موسيقية حيث يصدر الصوت عن طريق نفخ الهواء من الفم، مثل الساكسفون ، البوق ، الكلارينيت ، المزمار ، هارمونيكا ، الباسون ، الترومبون ، مزمار القربة ، إلخ. يمكننا أيضًا إنشاء نغمات أعلى أو أقل عن طريق ضبط شدة ضربة الهواء. 

اقرأ عن الآلات الموسيقية التي تحول الطاقة الكامنة فيها إلى طاقة صوتية عند تشغيلها.

أنواع الآلات الموسيقية
الات موسيقية
(ائتمان: شترستوك)

القرن المطاطي

عندما نضغط على القرن المطاطي المرن المرتبط بالمركبات ، يستعيد المطاط شكله الأولي بسبب قوة مرنة وينتج الصوت من الطاقة الكامنة المخزنة.

لاحظ أن الإمكانات تحويل الطاقة إلى صوت الطاقة بالقدر المحدد. هذا يعني عدم فقد أي طاقة في عملية التحويل حسب قانون حفظ الطاقة.

المتكلم الموسيقى

مكبر الصوت لديه محول الطاقة أن يحول الإشارات المضخمة من الجهاز الكهربائي إلى ملف السماعة ، حيث يتم تخزين الطاقة الكامنة. تعمل إشارات الإدخال على دفع الملف للتحرك للخلف أو للأمام على طول مخروطه. تدفع الحركة التوافقية ذهابًا وإيابًا الهواء أو تسحبه لتشكيل موجات ضغط تسمى الموجات الصوتية.

مثال على الطاقة الكامنة لطاقة الصوت
كيف يخلق مكبر الصوت الطاقة الصوتية (ائتمان: شترستوك)

الموجات الصوتية المتطورة هي ال فرق ضغط الهواء الذي يتموج عبر الهواء ، تمامًا مثل الحجر الذي يُلقى في بحيرة يُشكل موجات مائية. الموجات الصوتية طولي ونسافر بالطاقة الحركية لتصل إلى آذاننا.

انفجار بالون

في نظام البالون المغلق ، يكتسب البالون كمية كبيرة من الطاقة الكامنة بسبب الهواء المضغوط بداخله. ولكن إذا ما زلنا نفجر المزيد من الهواء في منطاد ، فإن الضغط عن طريق الهواء يمتد إلى جدار البالون ، ثم عند نقطة محددة ، ينفجر البالون بجعل الصوت الكبير مكافئًا لطاقته الكامنة المخزنة.

منبه

ينتج طاقة صوتية بسبب ضغط الزنبرك ، أي موصل مرن آخر. عندما تدور إبر الساعة ، يضيق الزنبرك ويخزن الطاقة الكامنة. ولكن بمجرد أن تصل الإبر إلى التوقيت الذي حددناه كمنبه ، يستعيد الزنبرك المضغوط شكله الأول بسبب قوة مرنة أن يولد صوت صفارة التنبيه.

سقوط الجسم على الأرض

تظهر أي أجسام ساقطة الطاقة الكامنة لتحويل الطاقة الحركية. ولكن بمجرد اصطدامها بسطح الأرض ، نسمع الموجات الصوتية. يحدث ذلك لأن سطح الأرض يمتص الطاقة الحركية للجسم الساقط عند نقطة التأثير بين سطحين ثم يطلق الصوت الذي نسمعه. 

أمثلة على الطاقة الصوتية لسقوط الصخور
طاقة الصوت من Falling Rock (ائتمان: شترستوك)

تحدث الطاقة الكامنة المتطابقة لتحويل الطاقة الصوتية عندما نسقط أي جسم وعندما يصل الشلال بشكل طبيعي إلى الأرض.

 

الألعاب

في الوقت الحاضر ، لقد رأينا ألعاب تعمل بالبطارية استبدال الألعاب الرئيسية. وبالتالي ، بدلاً من الظهور في الألعاب الرئيسية ، تخزن البطارية الطاقة الكامنة. عندما نقوم بتشغيل مثل هذه الألعاب ، فإنها تنتقل من وضع إلى آخر بسبب الطاقة الحركية المحولة.

أيضًا ، أثناء الحركة ، تسبب بعض الألعاب صوتًا أو تضيء الضوء من الطاقة الكامنة المخزنة.

اقرأ المزيد عن الموجات المستعرضة. أيضا ، من فضلك انقر لقراءة المزيد عن 10+ أمثلة على صوت النغمة المنخفضة.


مانيش نايك

مرحبًا ، أنا مانيش نايك أكملت درجة الماجستير في الفيزياء مع إلكترونيات الحالة الصلبة كتخصص. لدي ثلاث سنوات من الخبرة في كتابة المقالات في مادة الفيزياء. الكتابة ، والتي تهدف إلى توفير المعلومات الدقيقة لجميع القراء ، من المبتدئين والخبراء. في أوقات فراغي ، أحب قضاء وقتي في الطبيعة أو زيارة الأماكن التاريخية. يشرفني أن أكون جزءًا من LambdaGeeks. نتطلع إلى ربطك عبر LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/manish-ashok-naik/ أيضًا ، من أجل دليل السفر إلى ماهاراشترا ومقالات الحفاظ على التراث ، قم بزيارة موقع الويب الخاص بي Wandering Maharashtra - https://wanderingmaharashtra.com / travel-blogs /

آخر المقالات