تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
الظلال الصوتية
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص442
2025-08-15
22
أثناء الحرب الأهلية الأمريكية التي دارت رحاها في الفترة من عام 1862 حتى عام 1865 ، اعتمد القادة الميدانيون لجيش الاتحاد وجيش الولايات الكونفدرالية اعتمادًا كبيرًا على الصوت لتحديد موعد بدء المعارك وموقع حدوثها. كان يُقسم القادة في مرات عديدة قواتهم لمهاجمة العدو من اتجاهين مختلفين، ولكن كانت الطريقة الوحيدة لتنسيق هذه الهجمات هي سماع صوت الضجيج الناتج عن هجوم إحدى المجموعات، والذي كان بمنزلة إشارة للمجموعة الأخرى ببدء الهجوم. بدَتْ هذه الخطة منطقية إذ كان من الممكن
أن تكون إحدى المجموعتين على بعد بضعة كيلومترات من الأخرى، ذلك فقد فشلت ومع أحيانًا أخرى في معارك حاسمة.
لاحظ وزير الحربية بجيش الولايات الكونفدرالية وأحد موظفيه تأثيرًا غريبًا مماثلاً في يونيو من عام 1862 ، بينما كانوا يراقبون معركة جينز ميل من فوق قمة أحد التلال على مسافة لا تزيد عن كيلومترين ضمت المعركة التي كانت تدور رحاها أسفل الوادي ما لا يقل عن 50 ألف جندي ومائة قطعة مدفعية ميدانية، وأحدثث قدرًا، هائلا . من الضجيج الذي كان يصمُّ الآذان بلا ، شك للقوات المشتبكة. ومع ذلك، لم يسمع المراقبان أي شيء خلال الساعتين اللتين قضياهما في مراقبة المعركة كيف يمكن لمعركة كهذه ألا تكون مسموعةً بينما تدور رحاها على بعد كيلومترات قليلة فقط؟
الجواب: تُوجد ثلاثة أسباب رئيسية تُفسِّر عدم التمكن من سماع هذه المعارك شديدة الصَّخَب حتى على بعد كيلومترات قليلة: (1) يُحتمل أن تكون إحدى الغابات الكثيفة المتداخلة قد كتمَتِ الأصوات عبر امتصاص الموجات الصوتية (2) يُحتمل أن تكون الموجات الصوتية التي انبعثت على مستوى سطح الأرض قد انتقلت بطول مسارات انحنت لأعلى بدلا من المسارات المتجهة أفقيًّا (3) يُحتمل أن يكون المسار الذي اتخذته الموجة الصوتية مُنحنيًا في حال تغيّرت درجة حرارة الهواء أو سرعة الرياح مع الارتفاع. فيما يتعلق بالسبب الثالث، إذا انخفضت درجة حرارة الهواء مع الارتفاع، فستنتهي الحال بالموجات الصوتية التي تصدر بطول المسارات المائلة إلى أعلى قليلا إلى الانتقال بطول مسارات أعلى؛ ومن ثم لن تصل إلى المراقبين على الأرض الذين يقفون على بعد عدة كيلومترات (شكل 1أ ) تزداد سرعة الرياح عادةً مع الارتفاع في الحالات الطبيعية، إذا | انبعث الصوت في اتجاه الرياح، فإنه غالبًا ما يهبط عمودياً نحو الأرض؛ ومن ثم يمكن سماعه (شكل 1 ب) ومع ذلك، إذا انبعث الصوت عكس اتجاه الرياح، فإنه غالبا ما يتبع مسارًا ينحني في الهواء لأعلى ومن ثُمَّ لا يمكن سماعه.
في بعض معارك الحرب الأهلية كان القائد يقف عكس اتجاه الرياح حينما كانت تحدث زيادة كبيرة في سرعتها مع الارتفاع، وفي هذه الحالة يقال إن القائد كان موجودًا في مجال الظل الصوتي. بل والأغرب من ذلك هي الحالات التي يُعيد فيها تأثير درجة الحرارة توجيه الموجات الصوتية إلى أعلى، ثم يُعيد تأثير الرياح توجيهها إلى أسفل، فتنتهي بها الحال على الأرض مرة أخرى بعيدًا عن المعركة؛ ومن ثم كان الجنود البعيدون يسمعون صوت المعركة، بينما لم يسمعه القريبون منها بدرجة معقولة
شکل 1(أ) يحدث انحناء للصوت القادم من المعركة بعيدًا عن المراقب في حالة انخفاض درجة حرارة الهواء مع الارتفاع. (ب) تعمل الرياح على انحناء مسارات الصوت.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
