אלול תש"ע Dr. Borenstain 1

בס"ד

ן: ֵּנ� ַר יָך א� ֶד� י י� ֵׂש� ע� ַמ ָך ְּב� ל� ע� ָפ� י ה' ְּב� �ִנ ַּת ְח� ַּמ �י ֵׂש �...ִּכ

יָך: בת� ְׁש� ְח� קּו ַמ ַמ� אֶד ע� יָך ה' ַמ� ֵׂש� ע� לּו ַמ ֶד� ה ָּג� ַמ

ת זאת: ין א� �ב יל ֹלא י� �ִס ע ּוְכ� ֶד� ַר ֹלא י� ע יְׁש ְּב �א

...

תהילים צב, מזמור שיר ליום השבת.

אלול תש"ע Dr. Borenstain 2

בס"ד

השוואה בין מהירות הקול למהירות האור

אם נצעק מספיק חזק, האם אסטרונאוט בירח ישמע אותנו?

? האם גלי קול עוברים דרך ואקום

איזה גדלים פיסקליים, לדעתכם מאפיינים גלי קול ?

:לדיון

תשובה לשאלה השלישית:עצמה1.טונים2.. מהירות3. תדירות )נראה להלן ש"טונים" ותדירות חד הם(.4

אלול תש"ע Dr. Borenstain 3

בס"ד

גלי הקול

על גלי קול.BBCנא לצפות בסרטים "אנימציה על גלי קול", וסרט של ה רצוי לצפות פעמיים, לפני הצפייה במצגת וגם אחרי.

כשיש תווך שמוליך אותם. אך ורקגלי קול יכולים לעבור

על כדור הארץ ה"תווך" הוא "האטמוספירה" שמכילה גזים שונים בעיקר חנקן וחמצן.גלי הקול נוצרים כ"הפרעה" בלחץ האטמוספרי המקומי של מולקולות הגז.

"הפרעה" משמעותה שינוי קטן )!( בלחץ האטמוספירי באזור זעיר שמכיל לא יותר מכמה עשרות מולקולות של אוויר.

כמובן שבירח, איפה שאין אטמוספירה, ואין גזים, גלי הקול אינם יכולים להתקיים.

אלול תש"ע Dr. Borenstain 4

בס"ד

גלי הקול

מכה על שולחן תייצר צליל חד ורועש, חד פעמי, שיישמע בתחילה לאלה שקרובים לשולחן ורק יותר מאוחר יישמע הצליל לאלה שנמצאים

מרוחקים מהשולחן.

בצורה דומה לרעם שנובע מהברק. הרעם יישמע זמן רב )יחסית( אחרי שהסתנוורנו ממראה הברק.

שאלה לדיון: איך נמדוד מהירות של גל קול?

אלול תש"ע Dr. Borenstain 5

בס"ד

גלי הקולהקולן הוא מכשיר מוזיקלי שמייצר צליל "מכוון" היטב, שממשיך להמהם את הטון

הקבוע שלו לאורך זמן )בניגוד למכה על שולחן(. הוא משמש מנצחים על תזמורת או מקהלה כדי לכוון את הטונים שלהם.

קולןמתנדנד

אזורים עם לחץ גבוה

אזורים עם לחץ נמוך

הסבר )גס( לתופעה כדי לסבר את האוזן: בכל מקום שהלחץ נמוך יהיה יצטבר ריכוז גדול של אבקה. וההפך, מעט אבקה תהיה במקום של לחץ גבוה. )הפעילו את השכל הישר שלכם ונסו לנחש על פי ההגיון מדוע ההסבר איננו ממש נכון?(

אם נערוך ניסוי ונעמיד שפופרת זכוכית ארוכה ליד קולן, ונפזר אבקה בתוך השפופרת, לאחר שניתן מכה קלה בקולן נראה שהאבקה תתפזר בצורה מחזורית בתחתית

השפופרת.

אלול תש"ע Dr. Borenstain 6

בס"ד

גלי הקול

? שאלה, האם כשאין גלי קול הלחץ = לאפס

חץל

זמן

הכוונה לשיא בלחץ C R הכוונה לנקודת השפל בלחץ

מקום לאורךהשפופרת

אלול תש"ע Dr. Borenstain 7

בס"ד

עצמת גלי הקול "משרעת"

. הפרש הלחץ מהשפל ועד לשיאמשרעת: "הפיזיקאים בעולם קוראים למשרעת "אמפליטודה

מקום לאורךהשפופרת

אלול תש"ע Dr. Borenstain 8

בס"ד

עצמת גלי הקול דציבל

דציבל מתייחסת למשרעת. יחידה שקצת מורכבת מתמטית אבל שימושית בחיי היום יום.

מקום לאורךהשפופרת

אלול תש"ע Dr. Borenstain 9

בס"ד

עצמת גלי הקול דציבל

20 יותר עוצמתי מ 10 דציבל זה פי 40דציבל

דציבל40 יותר עוצמתי מ 10 דציבל זה פי 60

דציבל וכן הלאה60 יותר עוצמתי מ 10 דציבל זה פי 80

דציבל.140סף הכאב

דציבל.0סף השמיעה

אלול תש"ע Dr. Borenstain 10

בס"ד

עצמת גלי הקול דציבל

אלול תש"ע Dr. Borenstain 11

בס"ד

תדירות

אם נשים "מד לחץ" רגיש במקום אחד שנבחר בשפופרת, נראה שלאורך זמןהלחץ במקום עולה ויורד בצורה מחזורית. מספר הפעמים לשניה שהלחץ מגיע לשיאו

נקרא תדירות.

חץזמןל

זמן מחזור

תדירות = 1

זמן מחזור

לכל טון מוזיקלי עם צליל "מכוון היטב" יש תדירות )וגם זמן מחזור( אחת ויחידה !

למד-לחץ כזה קוראים ...

למד-לחץ כזה קוראים ... מיקרופון.

אלול תש"ע Dr. Borenstain 12

בס"ד

תדירות

חץזמןל

זמן מחזור

תדירות = 1

זמן מחזור

לכל טון מוזיקלי עם צליל "מכוון היטב" יש תדירות )וגם זמן מחזור( אחת ויחידה !

אוזן אדם מסוגלת לשמוע מתדר של פעם לשניה ועד לתדר של אלף פעמים לשניה.20לא יותר מ-

אלול תש"ע Dr. Borenstain 13

בס"ד

אורך גל

מקום לאורךחץהשפופרת

ל

- אורך גל

- מקובל לכנות את אורך הגל באות היוונית למבדה

אלול תש"ע Dr. Borenstain 14

בס"ד

השוואה בין מהירות הקול למהירות האור

קול ואור הם תופעות גלים

מרחק בזמן מחזור אחד

=מהירות הקול

זמן מחזור

אלול תש"ע Dr. Borenstain 15

בס"ד

מהירות הקול

343 = מהירות הקולמטרשניה

אלול תש"ע Dr. Borenstain 16

בס"ד

מהירות הקול

343 = מהירות הקולמטרשניה

נא לראות שני סרטונים על מטוסים ששוברים את מהירות הקול.שימו לב שאת המטוס שומעים רק אחרי שהמטוס כבר עבר אותנו. למה?

אלול תש"ע Dr. Borenstain 17

בס"ד

מהירות האור

300,000 =מהירות האורק"משניה

תוך כמה זמן מגיע האור מהשמש לכה"א ?

תוך כמה זמן יגיע מטוס הטס במהירות הקול מהשמש לכה"א ?