أصداف البحر
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص464
2025-08-18
306
كانت الأصداف تُستخدم في الماضي كصافرات لتحذير السفن من أخطار الاصطدام بالصخور في الضباب الكثيف، أما اليوم، فيستخدمها الناس على نطاق واسع كصافرات للاحتفال. كي تنفخ في الصدفة، لا بد أن تضغط شفتيك على فتحة ضيقة تُصنع من خلال كسر أو طحن طرف القشرة. لماذا تُصدر الأصداف هذا الصوت العالي؟ إذا التقطت صدفة كبيرة نسبيًّا من أحد الشواطئ ووضعتها بالقرب من أذن واحدة، لماذا تسمع صوتًا صادرًا منها يُشبه صوت الأمواج التي تتكسر على الشاطئ؟
الجواب: يتضمن النفخ في الصَّدَفة مجموعتين من الاهتزازات، فمن المفترض أن تهتز شفتاك (تطنطن بصورة أشبه بوتر الجيتار، وإذا حدث تطابق في الترددات، فإن اهتزازات شفتيك قد تُنشئ موجات صوتية مُهتزة داخل الصدفة. يمكنك أن تجعل شفتيك تهتزان عن طريق النفخ عبرهما وهما مضغوطتان على الفتحة الموجودة في القشرة. إذا فعلت ذلك بدقة، تهتز الشفتان في عدة تردُّدات في وقت واحدٍ في سلسلة من القِيَم تُعرَف باسم «السلسلة التوافقية». في واحدة من مجموعات القياسات كان التردد الأدنى المعروف باسم «التردد الأساسي» يساوي 47,5 هرتز بينما كانت الترددات الأعلى تساوي ناتج مضاعفات الأعداد الصحيحة لهذه القيمة: 2 × 47,5 - 95 هرتز 3 × 47,5 = 142,5 هرتز، إلخ.
تُنشئ اهتزازات الشفتين موجات صوتية داخل الصَّدَفة لها نفس ترددات اهتزازات الشفتين. تلغي معظم الموجات الصوتية بعضها بعضًا، ولكن يمكن في واحد من الترددات الرنانة للصدفة أن يُعزّز بعضها بعضًا لتكوين موجة صوتية قوية (عالية). كان التردد الرنان الأقل للقشرة في التجربة هو 332,5 هرتز.
نجح نافخُ الصَّدَفة في أن يجعلها تُصدر صوتا مسموعا، وذلك لأن التردد السابع في السلسلة التوافقية لاهتزازات الشفتين كان 33,5 هرتز ومِن ثَم، فقد أحدثت اهتزازات الشفتين بهذا التردُّد رنينا داخل الصدفة بنفس التردُّد، فصار يمكن لأي شخص آخر سماع الصوت الصادر عن الصدفة.
يمكن أن تُحدِث الضوضاء المحيطة رنينا أيضًا داخل الصدفة. وإذا وضعت الصدفة بالقرب من إحدى أذنيك، فستتمكن من سماع بعض الترددات الرنانة. الصوت الذي تسمعه من القشرة سيكون غير ثابت على الأرجح؛ لأن الضوضاء المحيطة التي تنتجه غير ثابتة هي الأخرى. وإذا أردتَ فَهم هذا الصوت المتقلب واضعًا في الاعتبار أنك تضع على أذنك صدَفَةً بَحْرية، فقد تتخيل بسهولة أن الصوت الذي تسمعه هو صوت الأمواج المتكسرة. يُشبِهُ بركان سترومبولي في إيطاليا الصَّدَفة من حيث إن الرياح المتقلبة التي تمر عبر قنواته يمكن أن تُحدِث رنينا داخل هذه القنوات، وهو ما يجعل البركان يُصدر أصواتا ذات جدة متقلبة.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
