27كيف ينتقل الصوت

حل التمرين 27.1.

الحوامل: الهواء، والماء، والأجسام الصلبة (خشب، وآجرّ، وفولاذ، وخيط مشدود). ولا حامل البتة: الفضاء الخالي — مثل القمر الذي لا هواء فيه، أو الوعاء المفرَّغ.

حل التمرين 27.2.

نُزع الهواء — وهو حامل الصوت. فلم يبقَ للجرس المرتعش ما يرتعش فيه، ممّا يثبت أن الصوت لا ينتقل إلا عبر مادة، ولا ينتقل في اللاشيء أبدًا.

حل التمرين 27.3.

لا صوت بلا حامل: فليس على القمر هواء، فلا يجد ارتعاش الصرخة ما ينتقل فيه — فيموت عند الشفتين.

حل التمرين 27.4.

يحملها الخيط المشدود: فالصوت يهزّ الكوب، والكوب يهزّ الخيط، والخيط يعيده في الكوب البعيد. والقاعدتان: أن يبقى الخيط مشدودًا، وألّا يلمس شيئًا (فلا ارتخاء ولا أصابع قارصة).

حل التمرين 27.5.

نحو $340\,\mathrm{m}$ في ثانية واحدة — أي نحو كيلومتر في ثلاث.

حل التمرين 27.6.

$9 \div 3 = 3$: أي نحو $3\,\mathrm{km}$. وثلاث ثوانٍ بعد ذلك تعني نحو $1\,\mathrm{km}$: فقد اقتربت العاصفة كثيرًا — فادخلا.

حل التمرين 27.7.

الخشب حامل خير من الهواء بكثير: فالخدش الخافت أضعف من أن يوصّله الهواء عبر الطاولة، أما سطح الطاولة الصلب فيحمل الارتعاش عاليًا نقيًّا إلى أذنك مباشرة.

حل التمرين 27.8.

الصدى صوتك أنت مرتدًّا عن جدار قاسٍ كبير وعائدًا متأخّرًا بما يكفي لتسمعه منفصلًا. والجرف الأبعد يعني رحلة أطول للصوت ذهابًا وإيابًا، فيأتي الجواب متأخّرًا.

حل التمرين 27.9.

تنقر السفينة إلى الأسفل وتقيس زمن الصدى العائد من قاع البحر: فالصدى السريع يعني ماءً ضحلًا؛ والمتأخّر يعني ماءً عميقًا. والدلافين تفعل ذلك في الماء المظلم، والخفافيش في الكهوف الحالكة.

حل التمرين 27.10.

أولًا: الفولاذ يحمل الصوت خيرًا من الهواء بكثير، فتنجو الهدرة في الرحلة الطويلة. وثانيًا: القضيب يهدي الصوت مستقيمًا على طريق واحد إلى أذن الكشّاف، بينما ينتشر ضجيج القطار في الهواء الطليق في كل اتجاه مثل حلقات البركة، فيرقّ مع كل متر — فتصل رسالة القضيب أقوى وأنقى، قبل رسالة الهواء بزمن طويل.

حل التمرين 27.11.

يقطع الصوت في ثانية واحدة نحو $340\,\mathrm{m}$ — لكن تلك الثانية دفعت ثمن الذهاب والعودة معًا. فالجدار يقف على النصف: نحو $170\,\mathrm{m}$.