التداخلات والتذبذبات في علم الصوتيات
تقدم هذه التجربة دليلاً نوعياً على التداخل الصوتي والنبضات التي تسببها الشوكات الرنانة.
ما يتعلمه الطلاب
- لفهم ظواهر التداخل والتداخل الترددي في علم الصوتيات
الجانب العلمي وراء هذه التجربة
التداخل الموجي هو الظاهرة التي تحدث عندما تلتقي موجتان أثناء انتقالهما عبر نفس الوسط. إذا نظرنا إلى موجتين لهما نفس السعة تتحركان في اتجاهين مختلفين، فإن كل موجة تُرسَم باللون الأحمر والأزرق، بينما يُرسَم الإزاحة الناتجة في الوسط باللون الأخضر.
يُطلق على هذا النوع من التداخل أحيانًا اسم «التداخل البنائي».
التداخل المدمر هو نوع من التداخل يحدث في أي موضع على طول الوسط حيث يكون إزاحة الموجتين في اتجاهين متعاكسين.
ونتيجة لذلك، فإن النبضتين تدمران بعضهما البعض تمامًا عندما تتداخلان بشكل كامل.
يشير تردد التداخل إلى المعدل الذي يُسمع عنده الصوت يتأرجح من مستوى صوت مرتفع إلى مستوى صوت منخفض، ويُحسب على أنه الفرق بين ترددات المصادر. لذا، إذا تم تشغيل موجتين صوتيتين بترددين يبلغان 256 هرتز و254 هرتز في آن واحد، فسيتم رصد تردد تداخل يبلغ 2 هرتز.
المعدات المستخدمة
- زوج من الشوكات الرنانة من طراز «لا» مع صناديق الرنين ومطرقة ومشابك — ACO-001
أسئلة للطلاب
- ماذا تعتقد أنه سيحدث إذا كررنا التجربة نفسها بعد إزالة المشبك المثبت على إحدى الشوكات؟
- يُعزف على شوكة رنانة بتردد 440 هرتز في نفس الوقت مع شوكة رنانة بتردد 437 هرتز. كم عدد النبضات التي سيُسمع صوتها خلال 10 ثوانٍ؟
قم بإجراء هذه التجربة في فصلك الدراسي
تُعد هذه التجربة جزءًا من برنامج «ATP Volta» — وهو مختبر علمي متنقل ومكتفٍ ذاتيًا يحول الفصل الدراسي العادي إلى مختبر عملي في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM)، ويضم أكثر من 200 تجربة في مجالات الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا والروبوتات والهندسة. ويقوم « Gali » — وهو المرشد التعليمي الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي والمدمج في موقع ATP Connect — بتوجيه الطلاب خلال كل خطوة والإجابة على أسئلتهم أثناء إجراء التجارب.
شاهد مختبر «ATP Volta» العلمي المتنقلتواصل مع فريقنا