1- المدى السمعي العادي للإنسان يقع ما بين تردد ($20$ - $20{,}000$) هيرتز. شرح السؤال الأذن البشرية لها حدود مرنة لا تستطيع سماع الأصوات التي تحتها أو فوقها؛ فما هما الرقمان اللذان يشكلان بوابة البداية والنهاية للأصوات التي يمكننا سماعها طبيعياً وتقاس بوحدة الهيرتز؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة: صحالتوضيح:الأذن البشرية السليمة مصممة لالتقاط وتمييز الترددات الصوتية التي تقع فقط في النطاق السمعي المحدود بين 20 هرتز و 20000 هرتز (أو 20 كيلو هرتز). الأصوات التي تقل عن ذلك أو تزيده، لا تستطيع طبلة الأذن الاستجابة لذبذباتها.🦇 عالم الحيوان:الخفافيش والدلافين تصدر وتسمع موجات فوق صوتية تصل إلى 100,000 هرتز! وتستخدمها كـ "رادار" دقيق جداً للصيد والتحليق في الظلام الدامس وتجنب الاصطدام.(الكتاب الثاني، الجزء الثالث: التفاعلات، الفصل الثاني: الصوت، الدرس 2-5: درجة (طبقة) الصوت وتردده، ص 49)
2- تُثبت إطارات مطاطية في عجلات القطارات لزيادة سرعة القطار. شرح السؤال احتكاك الحديد بالحديد يُصدر صريراً مزعجاً للغاية.. هل فكر المهندسون في المطاط من أجل السرعة أم لراحة الآذان والأعصاب؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة: خطأالتوضيح:الهدف الأساسي من تثبيت الإطارات المطاطية في عجلات القطارات هو امتصاص الاهتزازات وتقليل التلوث الضوضائي الناتج عن احتكاك العجلات المعدنية بالقضبان الحديدية، وليس بغرض زيادة السرعة الميكانيكية للقطار.🏙️ نظرة هندسية:في محطات القطارات الحديثة التي تمر وسط الأحياء السكنية المكتظة (مثل قطارات اليابان السريعة)، يُعد استخدام المطاط وحواجز الصوت ضرورياً جداً لحماية السكان من الإزعاج المستمر وخطر ضعف السمع.(الكتاب الثاني، الجزء الثالث: التفاعلات، الفصل الثاني: الصوت، الدرس 2-8: التلوث الضوضائي والبيئة، ص 53)
3- تبلغ سرعة الصوت في النحاس: شرح السؤال ينتقل الصوت عبر المعادن الصلبة (كأسلاك النحاس) بسرعة أكبر بكثير من انتقاله في السوائل أو الغازات نظراً لتراص جزيئاتها. $\ar{340}$ م/ث $\ar{3400}$ م/ث $\ar{1500}$ م/ث $\ar{840}$ م/ث الإجابة الصحيحة: $\ar{3400}$ م/ثالتوضيح:تعتمد سرعة انتقال الصوت بشكل أساسي على كثافة ومرونة الوسط الناقل. نظراً لتقارب وتراص جزيئات مادة النحاس الصلبة، ينتقل الصوت عبرها بسرعة كبيرة جداً تبلغ 3400 متر في الثانية.🧠 اختر بذكاء :نعلم أن الصوت ينتقل في الجوامد أسرع من السوائل والغازات. سرعته في الهواء 340 وفي الماء حوالي 1500. النحاس مادة صلبة وكثيفة، لذا لابد أن تكون السرعة فيه هي أعلى رقم متاح في الخيارات، وهو 3400 م/ث.🚂 تطبيق عملي:كان الهنود الحمر قديماً يضعون آذانهم على سكة الحديد الصلبة ليعرفوا بقدوم القطار قبل سماع صوته في الهواء بوقت طويل، لأن الصلب ينقل الصوت أسرع من الهواء بخمس عشرة مرة!(الكتاب الثاني، الجزء الثالث: التفاعلات، الفصل الثاني: الصوت، الدرس 2-4: سرعة الصوت، ص 44)
4- السونار جهاز للكشف يعمل بـ: شرح السؤال كيف تكتشف الغواصات مواقع الجبال المغمورة في أعماق المحيط المظلمة حيث لا يوجد ضوء؟ انعكاس موجات الضوء تحت الماء انعكاس موجات الصوت تحت الماء انكسار موجات الصوت تحت الماء انكسار موجات الصوت فوق الماء الإجابة الصحيحة: انعكاس موجات الصوت تحت الماءالتوضيح:جهاز السونار : هو تقنية تعتمد على إرسال نبضات من الموجات فوق الصوتية عبر الماء. عندما تصطدم هذه الموجات بالأجسام الصلبة أو بقاع البحر، فإنها تنعكس (ترتد كصدى) فيلتقطها الجهاز ويحسب العمق.🧠 اختر بذكاء لا بجهد:الضوء لا ينفذ لمسافات بعيدة تحت الماء المظلم، لذا "انعكاس الضوء" مستبعد عملياً. والانكسار يعني اختراق الموجات وضياعها وليس ارتدادها. "انعكاس الصوت" هو الخيار الوحيد الذي يمثل فكرة الصدى التي يعمل بها السونار.🐬 عالم الحيوان:هل تعلم أن الدلافين والحيتان كانت أول من استخدم تقنية السونار في الطبيعة؟ تطلق طقطقات صوتية تحت الماء وتستمع لصدى ارتدادها لتحديد مواقع الأسماك وتجنب العوائق بدقة مذهلة!(الكتاب الثاني، الجزء الثالث: التفاعلات، الفصل الثاني: الصوت، الدرس 2-9: الموجات فوق الصوتية وتطبيقاتها، ص 55)
