ارتباط صوت و ارتعاش

تجربیات یومیه نشان می‌دهد که احساس شنیدن وقتی برای ما پیدا می‌شود که شی که در مجاورت ما واقع شده است به ارتعاش در آید. مثلاً اگر پهلوی ما جامی فلزی قرار داشته باشد چنانچه با یک قطعه فلز به بدنه جام بزنیم صدایی از آن به گوش می‌رسد، و اگر با دقت به آن نگاه کنیم ملاحظه می‌گردد که در حین صدا دادن لبه جام غیر واضح می‌باشد و این علامت ارتعاش سریع است.





اگر در این هنگام پاندول سبک وزن ساده‌ای را به بدنه جام نزدیک کنیم ضربه‌های پشت سر هم بدنه جام را روی پاندول که دلیل ارتعاش آن است بخوبی مشاهده می‌کنیم. اما بعضی اوقات ارتعاش به اندازه‌ای سریع است که با چشم دیده نمی‌شود و باید با وسایل مختلف از قبیل وسیله فوق وجود آنرا در اجسام ظاهر ساخت.

علاوه بر آزمایش‌های مربوط به هوا جامدات و مایعات نیز برای صوت ناقل خوبی هستند. هر کس می‌داند که با گذاشتن گوش خود بزمین می‌تواند حرکت عابرین پیاده و چهارپایان را از مسافت نسبتاً زیادی بشنود. همچنین اگر گوش خود را به ریل راه آهن بچسبانیم حرکت لکوموتیو و قطار را ممکن است از چندین کیلومتر بشنویم. خاصیت انتقال صوت در جامدات و مایعات قویتر از خاصیت مزبور در گازها می‌باشد.

اغلب دیده‌ایم که با وجودیکه پهلوی ریل راه آهن ایستاده‌ایم، صدای حرکت قطاری را که دور از ما واقع شده است نمی‌شنویم، و اگر بخواهیم صدای حرکت قطار مزبور را بشنویم یا باید گوش خود را به ریل بچسبانیم و یا اینکه یک سر میله چوبی و یا فلزی را به ریل چسبانده و سر دیگر را روی گوش خود بگذاریم، طوریکه در هر دو حالت استخوان خارجی گوش به ارتعاش در آید. به همین دلیل است که دیاپازون را روی جعبه مخصوص قرار می‌دهند تا صدایش قوی شود.

صدا نتیجه ارتعاش یک جسم است و در محیط مادی (هوا یا آب) به صورت موج انتشار می‌یابد و ما در دستگاه شنوایی مان آن را با فعل و انفعالات فیزیولوژیک درک می‌کنیم.
بسامد: تعداد حرکت نوسانی را در مدت زمان معین بسامد می‌نامند.(هر حرکت کامل نوسانی تناوب نامیده می‌شود). زمان اندازه‌گیری نوسان‌ها ثانیه می‌باشد و تعدادشان با واحد هرتز مشخص می‌شود. ثانیه/تعداد نوسان Hz=
هرقدر بسامد صدا بیشتر باشد یعنی حرکت ارتعاشی تندتر باشد صدای حاصل زیرتر و هرقدر بسامد آن کمتر باشد بم تر خواهد بود. اما گوش انسان تنها قادر به شنیدن صداها در بازه بسامدی بین ۲۰ تا ۲۰۰۰۰هرتز می‌باشد.
برای تولید و انتشارات امواج آکوستیکی، ارتعاشهایی را که سبب تولید و انتقال موجهای آکوستیکی می‌شوند بر حسب حدود فرکانسشان به سه دسته تقسیم می‌شوند: ارتعاشهای صوتی که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند. حدود فرکانس ارتعاشهایی از این نوع که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند، بین ۲۰ الی ۱۵۰۰۰ سیکل بر ثانیه می‌باشد. ارتعاشهای فراصوتی از فرکانسهای ۱۵۰۰۰ سیکل بر ثانیه به بالا و ارتعاشهای فروصوتی، از فرکانسهای ۲۰ سیکل بر ثانیه به پایین.
طول موج: جسم مرتعش هر تناوب کامل را در مدت زمانی مشخص انجام می‌دهد. واحد طول موج متر بوده و هرچه این مقدار کوتاهتر باشد صدا زیرتر و در صورت بلند بودن صدا بم تر می‌باشد.
دامنه: حداکثر مسافتی که جسم مرتعش از نقطه تعادل خود در وسط به دو طرف (نقاط اوج) طی می‌کند. . دامنه بیانی از شدت صداست. هرچه دامنه صدا بلندتر صدا شدیدتر و در صورت کوتاه بودن صدا ضعیف تر است.
شدت صوت:احساس بلندی و کوتاهی صدا مربوط به انرژی حمل شده با امواج صوتی است و بر حسب واحد دسی بل می‌باشد که یک واحد مقایسه‌ای است و عبارت است از ده برابر log نسبت شدت صدای مورد نظر به شدت یک سطح مقایسه‌ای که بطور قراردادی صدایی است که دارای ۰۰۰۲/۰ میکرو بار فشار بوده و به عنوان آستانه شنوایی در انسان در نظر گرفته می‌شود.

فرکانس شنوایی انسان بین۲۰۰۰۰ – ۲۰ سیکل در ثانیه انجام می‌شود که دارای شدتی برابرا ۶۰ – ۳۰ دسی بل می‌باشد.

تفاوت بلندی و شدت صوت: شدت صوت یک کمیت فیزیکی است اما بلندی صوت یک خاصیت فیزیولوژیکی که علاوه بر شدت صوت به گوش انسان نیز بستگی دارد.
نوفه: نوفه یا سر و صدا واژه‌ای است که برای توضیح وضعیت صدا در زمان‌های به خصوص به کار می‌رود. صدا، تعریف نوفه بر اساس جنبه‌های فیزیکی صدا ممکن نیست، چرا که یک صدا می‌تواند در یک لحظه “خواسته” باشد، در صورتی که در شرایط دیگر یا برای همان افراد “ناخواسته” باشد و به عنوان نوفه تلقی شود و لذا به دلیل مطرح شدن عوامل ذهنی و فیزیولوژیکی و حالات درونی ارائه تعریف برای آن مشکل است. اما به طور کلی به صداهای ناخواسته یا آزاردهنده که به هر دلیلی بر فعالیت‌های روزانه ما اثر منفی بگذارد، نوفه گفته می‌شود. صداها زمانی ناخواسته گفته می‌شود که: – صحبت کردن و برقراری ارتباط میان افراد را تحت تأثیر قرار دهند. – در فرایندهای فکر کردن و تمرکز فکری اختلال ایجاد کنند. – از انجام مناسب فعالیت‌ها جلوگیری نمایند.
شیوش (طنین یا رنگ صوتی): صداهای موسیقیایی و سازها دارای شیوش خاص خود هستند و علت تشخیص صدای سازها از یکدیگر در حال نواختن یک نت مشترک همین امر است. صدای بی شیوش منحنی سینوسی دارد و منظم است.
هارمونیک (موج فرعی): صدای شما ترکیبی از چند موج صوتی است. دانشمندان هر موج صوتی را “هارمونیک” می‌نامند. مجموع این هارمونیک‌ها، صدای شما را به شکل یک موج پیچیدهٔ صوتی تشکیل می‌دهند. تفاوت صدای افراد ناشی از تفاوت در همین هارمونیک‌ها می‌باشد.
نواک: بیانی از زیر یا بم بودن یک صداست. بعضی صداهای غیر موسیقیایی شیوش دارند اما تشخیص نواک در آنها مشکل می‌باشد. مانند صدای باران
پژواک: وقتی داخل یک سالن بزرگ و یا یک معبد با صدای بلند سخن می‌گوییم، انعکاس صدای خود را پی در پی می‌شنویم. به این پدیده اکو یا پژواک می‌گویند .. پژواک زمانی تولید می‌گردد که از موانع انعکاس یابند. اما همه اشیا صوت را منعکس نمی‌کنند. برخی از اشیا مثل چوب، جوت (کنف هندی)، مقوای نازک وموارد دیگر صوت را جذب می‌کنند. جهت شنیدن پژواک لازم است که مانع منعکس کننده صوت در فاصله حداقل ۱۷متری از منبع صوتی قرار گیرد. زیرا اثر صوت به مدت یک دهم ثانیه در گوش ما پدیدار می‌ماند. اگر یک سیگنال صوتی به گوش ما برسد، وبه دنبال آن در یک دهم ثانیه سیگنال صوتی دیگری نیز به گوشمان واردشود، سیستم شنوایی گوش، آن را تشخیص نخواهد داد. سرعت صوت ۳۴۰ متر در ثانیه می‌باشد.
پس آوا: مدت دوام آوا پس از خاموش شدن سرچشمه آوا را پس آوا گویندکه کمیتی قابل محاسبه است. هرپه پس آوا در یک فضا بیشتر باشد وضوح کمتر است.(طنین)







آکوستیک در یک فضا

تصور کنید در شکل مقابل در نقطه سبز رنگ یک منبع صوتی وجود دارد که می‌تواند بلندگوهای یک دستگاه پخش، نوازنده یک ساز، خواننده و یا یک ارکستر باشد. برای سادگی بررسی فرض می‌کنیم نسبت منبع صوتی به فضای اتاق آنقدر کم است که می‌توان آنرا یک منبع نقطه‌ای صوت در نظر گرفت.
انرژی انعکاسهای صوت با توجه به مسیری که طی می‌کنند بتدریج کاسته می‌شود.

امواج صوتی هنگام برخورد به موانع با زاویه تابش نسبت به خط مماس بر نقطه برخورد بازتابیده خواهند شد. بنابراین به دلیل اینکه این اتاق دارای چهار دیوار است، چهار بازتابش داریم که همان صوت تولید شده را پس از طی مسافت طولانی تری به گوش شنونده می رسانند. به عبارت دیگر هرچه از منبع بیشتر دور شویم انرژی صوتی کمتر خواهد شد. بنابراین مشخص است که بازتابشهایی از منبع اصلی صوت که مسافت بیشتری را برای رسیدن به گوش شنونده طی می‌کنند؛ اولآ دیرتر به گوش شنونده می‌رسند و ثانیآ حامل انرژی کمتری هستند.






نکات مهم

صوت در دو نوع مستقیم و غیر مستقیم دریافت می‌شود. صداهای مستقیم در یک فرم کروی انتقال یافته و از منبع به طور مستقیم به شنونده می‌رسند و این فرم کروی در حرکت باعث می‌شود در تمام جهت‌ها در یک زمان مشخص حرکت داشته باشد. در حالت غیر مستقیم صدا در اثر برخورد با یک سطح بازگشت یافته و سپس به دریافت کننده می‌رسد. صدا هم‌زمان که از مسیرهای مختلف خارج می‌گردد دریافت می‌شود.

کنترل آکوستیکی به معنی کنترل انتشار مستقیم و غیر مستقیم (مسیرهای ثانویه) توسط صوت است. برای فراهم نمودن یک صدای خوب در محیط باید به سه نکته توجه ویژه داشت اول کنترل و رسیدن صدای خوب به هر شخص به صورت مستقیم است که این موضوع خود بیانی از مباحث انتشار و بازگشت و کم کردن مدت زمان طنین جهت جلوگیری از هم پوشانی شدن صداها توسط یکدیگر است. دوم جلوگیری از ایجاد نویز یا نوفه بوده که از طریق انتخاب سایت مناسب دور از آلودگی صوتی، دیوارهای دوجداره، مصالح جاذب و دورسازی تاسیسات از چنین محیط‌هایی و همچنین قرار دادن فضاهای واسطه‌ای چون کریدور و انبار میان محیط خارج و فضاهای شنوایی است. و سوم استفاده از سیستم‌های صوتی ایده‌آل می‌باشد. که در واقع تقویت صدا توسط بکار گیری میکروفونها و بلندگوها و آمپلی فایرها با تعبیه یک اتاق کنترل است. که بسته به نوع بکارگیری متفاوت بوده و از سیستم‌های مختلفی می‌توان بهره برد.





آزمون انتشار امواج صوتی
آزمون انتشار امواج صوتی (به انگلیسی: Acoustic Emission) یکی از روش‌های آزمون‌های غیر مخرب است. وقتی که ماده‌ای جامد تحت تنش می‌باشد، عیوب موجود در آن باعث ایجاد امواج صوتی با فرکانس بالا می‌گردند. این امواج در ماده منتشر شده و می‌توان توسط حسگرهای خاصی آنها را دریافت کرد و با تجزیه و تحلیل این امواج می‌توان نوع عیب، مکان و شدت آن را تعیین نمود.





فروصوت

فروصوت (به انگلیسی: Infrasound) به امواج صوتی گفته می‌شود که دارای بسامدی کمتر از حد پایین محدودهٔ بسامد قابل شنیدن انسان هستند.

بازه فرکانسی شنوایی انسان حدوداً بین ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز است، بنابراین صداهای با فرکانس کمتر از ۲۰ هرتز که انسان آنها را نمی‌شنود، فروصوت نامیده می‌شود.





دیوار صوتی
در هوانوردی، دیوار صوتی(به انگلیسی: sound barrier) نقطه‌ای است که متحرک اگر بخواهد به مافوق صوت برسد باید از آن عبور کند. اولین بار در دهه ۱۹۵۰ دیوارهای صوتی شکسته شدند. شکسته‌شدن دیوار صوتی همراه با صدایی بلند است.






تاریخچه

برخی از شلاق‌های معمول، مانند شلاق چرمی قادر به حرکت سریع تر از صداهستند. نوک شلاق دیوار صوتی را می‌شکند و باعث ایجاد صدای شکست تیزی می‌شود. به معنی دیگر شکست صوت. اسلحه‌های گرم پس از قرن نوزدهم به طور کلی تا به حال بالای سرعت صوت کار کره‌اند.






عوامل موثر

سرعت صوت بسته به چگالی دما و رطوبت (در مورد هوا) متفاوت است. به طور مثال سرعت صوت در هوای ۲۰ درجه سانتی گراد ۱۲۲۴ کیلومتر بر ساعت، در آب معمولی ۵۳۷۵ کیلومتر بر ساعت و در الماس ۴۳۲۰۰ کیلومتر بر ساعت می‌باشد. واحد سرعت صوت ماخ نام دارد که معادل ۱۲۲۴ کیلومتر بر ساعت است و هر جسم که بخواهد دیوار صوتی را بشکند باید از این سرعت فراتر رود و استحکام کافی برای متلاشی نشدن را داشته باشد.

اغلب جنگنده‌های امروزی و چند بمب افکن (مانند B-1) توانایی این کار را دارند.

تنها یک وسیله سرنشین دار روی زمین از این سرعت فراتر رفته که تراست اس‌اس‌سی نام دارد و محصول مشترک ایالات متحده امریکا و انگلستان است که با رانندگی اندی گرین (andy green) نام خود را برای همیشه ماندگار کرد.






عامل ایجاد دیوار صوتی

امواج ضربه‌ای یا Shockwaves در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه‌ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که می‌تواند به لایه‌های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید. برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می‌شود، موجهایی در آب بوجود می‌آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه‌ای از ملکولهای آب است که قادر به انتقال به لایه‌های دیگر نیز می‌باشد، و امواج ضربه‌ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آنها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می‌شوند.

در سرعتهای نزدیک سرعت صوت، فرضیه غیر قابل تراکم بودن هوا رد شده و ضریب تراکم هوا به ۱۶٪ در می‌رسد، که مقداری غیر قابل چشم پوشی است. در این سرعتها هوای جلوی بال یا لبه حمله به شدت متراکم گشته و دما و فشار آن به طرز قابل توجهی افزایش می‌یابد، همین مسأله، یکی از عوامل ایجاد امواج ضربه‌ای است. هواپیما با حرکت خود در هوا، نظم فشار هوای محیط را برهم می‌زند و همانند قایقی که در آب در حال حرکت است، امواجی از آن ساطع شده و به دلیل اینکه این امواج با سرعت صوت حرکت می‌کنند و هواپیما زیر سرعت صوت در حال سیر است، از آن دور می‌شوند.

اما کم‌کم، با نزدیک شدن به سرعتهای ترانسونیک و حدود سرعت صوت، این امواج فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و در جلوی بال متراکم می‌شوند. در مناطقی از بدنه هواپیما که سطوح ناموزونی نسبت به جهت حرکت هواپیما دارد، سرعت گذر هوا افزایش یافته و بر اساس اصل برنولی، با افزایش سرعت سیال، فشار آن کاهش می‌یابد. در چنین سرعتهایی، هوای اطراف این سطوح به سرعت صوت می‌رسد، گر چه هواپیما هنوز به سرعت صوت نرسیده باشد. در نتیجه رسیدن بعضی سطوح به سرعت صوت، امواج ضربه‌ای تولید شده و درگ یا پسای فراوانی را قبل از رسیدن به سرعت صوت تولید می‌کنند، که همین مسأله گذر از دیوار صوتی را مشکل می‌نماید.






صدای انفجار

امواج حاصله از حرکت هواپیما یا صدای تولید شده در اثر حرکت، هر بار در سرعتهای زیر سرعت صوت از هواپیما دور شده و به گوش شنونده می‌رسد. اما با رسیدن هواپیما به سرعت صوت، این صداها دیگر فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و کلاً در جلوی هواپیما جمع می‌شوند. با گذر از سرعت صوت، صدایی چند ده برابر شده از حرکت هواپیما باهم به گوش شنونده می‌رسد که مانند یک انفجار شدید یا صدای رعد و برقی بسیار قدرتمند می‌باشد. شاید در تصاویر هواپیماهای در حال گذر از دیوار صوتی، هاله‌ای سفید رنگ را در اطراف هواپیما مشاهده کرده باشید. در هنگام گذر از دیوار صوتی، اگر هواپیما نزدیک به زمین و در محیطی مرطوب با درصد بخار آب زیاد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه‌ای فشرده شده و ابر سفیدی را برای چند ثانیه پدید می‌آورند که همان هاله سفید رنگ قابل روئیت در تصاویر است. اما از امواج ضربه‌ای در موتورهای جت نیز استفاده می‌شود. بدین گونه که، هوا ورودی در موتورهای جت، اگر هواپیما با سرعتهای بالای صوت پرواز نماید، باید زیر سرعت صوت باشد تا قابلیت احتراق را در موتور داشته باشد.






شکستن دیوار صوتی به عنوان یک پرتابهٔ انسان

در ژانویه ۲۰۱۰، فلیکس باومگارتنر با کار در یک تیم از دانشمندان حمایت شده توسط "نوشابه‌های رد بول" برای کسب بالاترین رکورد در سقوط آزاد از آسمان تلاش کردند. این پروژه برای دیدن شکست دیوار صوتی توسط باومگارتنر با پرش از ارتفاع ۳۶،۵۸۰ متری از یک بالون هلیوم بعنوان اولین چتر باز تلاش می‌کند. پرش در تاریخ نهم اکتبر ۲۰۱۲ برنامه ریزی شده بود، اما به دلیل نامساعد بودن هوا لغو شد و پس از آن کپسول در ۱۴ اکتبر به فضا پرتاب شد.





سرعت فراصوت
سرعت فراصوت به سرعتی گفته می‌شود که از سرعت صوت (۳۴۳ متر بر ثانیه) بیشتر باشد. واحد سرعت فراصوت «ماخ» است و به تعداد ضریب سرعت می‌گویند مثلاً صدا یک ماخ سرعت دارد.






خصوصیات صوت و دیوار صوتی

خصوصیات صوت و دیوار صوتی چیست و چرا گذر از آن نیازمند قدرت و کشش و توانایی زیادی است. صوت، در شرایط عادی (دما، فشار و … معمولی) در سطح دریا دارای سرعتی معادل ۳۴۰ متر بر ثانیه‌است که این سرعت، با افزایش ارتفاع و کاهش فشار و تراکم هوا، کاهش یافته و در ارتفاعات بالاتر، صوت فواصل را با سرعت کمتری می‌پیماید. این مسئله بدین صورت است که صوت از طریق ضربات ملکولهای هوا به یکدیگر و انتقال انرژی آنها فضا را طی می‌کند و هر چه تعداد مولکولها در یک حجم معین بیشتر باشند، انتقال انرژی زودتر صورت پذیرفته و صوت با سرعت بیشتری انتقال می‌یابد؛ چنانکه سرعت صوت در مایعات بیشتر از هوا و در جامدات بسیار بیشتر از مایعات و هوا و معادل ۶۰۰۰ کیلومتر بر ساعت است.

پس در نتیجه افزایش ارتفاع، تعداد ملکولها در یک حجم معین کاهش یافته و صوت با سرعت کمتری فضا را می‌پیماید. دیوار صوتی، شیئی فیزیکی و قابل روئیت نیست؛ بلکه به دلیل اینکه گذشتن از سرعت صوت نیازمند توان بسیار بالای موتور و آیرودینامیک بسیار خوب می‌باشد، این حد را یک مانع برای رسیدن به سرعتهای بالاتر دانسته و از آن به نام دیوار صوتی یاد می‌کنند. عدد ماخ، در حقیقت همان نسبت سرعت شیء پرنده یا همان هواپیما به سرعت صوت محیط است که به احترام دانشمندی اتریشی که برای اولین بار چنین مقیاسی را در نظر گرفت، آن را «ماخ» نام نهادند. پس عدد ماخ، کمیتی متغیر است و بسته به خصوصیات هوا مانند دما و فشار، تغییر کرده و کاهش یا افزایش می‌یابد.






عامل ایجاد دیوار صوتی

امواج شوک (Shockwaves) در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه‌ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که می‌تواند به لایه‌های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید. برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می‌شود، موجهایی در آب بوجود می‌آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه‌ای از ملکولهای آب است که قادر به انتقال به لایه‌های دیگر نیز می‌باشد، و امواج ضربه‌ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آنها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می‌شوند.






عدد ماخ بحرانی

به سرعتی که در آن حداقل یکی از سطوح هواپیما به سرعت صوت رسیده باشد، گر چه این پدیده در مورد خود هواپیما صادق نباشد، عدد ماخ بحرانی (Critical Mach Number) می‌گویند. عدد ماخ بحرانی را می‌توان به سرعتی که نمودار پسا در مقابل سرعت سیر صعودی می‌گیرد، نیز تعریف نمود. در این سرعت، فرامین هواپیما کم‌کم شروع به درست جواب ندادن کرده و حالتی شبیه به کوبیدن بر روی بال توسط امواج ضربه‌ای بوجود می‌آید که با گذر از دیوار صوتی، فرامین هواپیما به حالت طبیعی خود باز می‌گردند.






اثرات شکست دیوار صوتی

امواج ضربه‌ای توسط هواپیما در سرعت صوت، بسیار قدرتمند می‌باشند، چنانکه در صورت پرواز هواپیما نزدیک به زمین و گذر آن از دیوار صوتی، امواج ضربه‌ای با منتهای قدرت به اجسام زمینی مانند شیشه‌های منازل و ساختمانها برخورد نموده و باعث شکستن آنها می‌شود، یا حتی اگر شخصی در معرض امواج ضربه‌ای بطور مستقیم قرار گیرد، احتمال از دست دادن شنوایی و پاره شدن پرده گوش بسیار است.

از امواج ضربه‌ای، در بمبها و تسلیحات دیگر نیز استفاده می‌شود. بمبها با یک افزایش دما و فشار ناگهانی در لایه‌هایی از هوا، امواج ضربه‌ای بوجود آورده که از طریق هوا انتقال یافته و باعث شکستن شیشه‌ها و تخریب دیوارها نیز می‌شود. اگر شخصی در فاصله‌ای نسبتاً نزدیک در فضایی تهی از هوا و خلاء، حتی نزدیک یک بمب ده تنی ایستاده باشد، بر فرض منفجر کردن بمب، آسیبی به وی نخواهد رسید، چون هوایی برای انتقال امواج ضربه‌ای وجود ندارد.

به دلیل تولید امواج ضربه‌ای در سرعتهای حدود سرعت صوت، خلبانان سعی می‌کنند فقط مدت کوتاهی در چنین سرعتهایی ترانسونیک پرواز کرده و به زودی از دیوار صوتی گذر کنند، چون پرواز در این سرعتها نیروی بسیار زیاد موتور در نیتجه افزایش فوق العاده میزان مصرف سوخت را در پی دارد.






نویز
نویز (به انگلیسی: Noise) در الکترونیک به سیگنال‌های تصادفی و غیر مطلوب می‌گویند که با سیگنال اصلی جمع شده و آن را از شکل اصلی خارج می‌کند. نویز بسته به منبع خود دارای انواع مختلف است. از آن جمله می‌توان به نویز حرارتی اشاره کرد.





خودرو

خودرو هم‌چنین اتومبیل یا ماشین و به زبان فارسی دری «موتِر» به وسیله نقلیه چرخداری گفته می‌شود که موتور خود را حمل می‌کند.

خودرو به وسایلی گفته می‌شود که بدون ارتباط با وسیله دیگر و به کمک نیروی ماشینی خود، قادر به حرکت باشد.






دید کلی

اصولاً برای تمام وسایلی که دارای منبع قدرت باشند و به خودی خود بتوانند حرکت کنند، می‌توان واژهٔ خودرو را بکار برد. لیکن کاربرد این واژه در زبان ما دارای محدوده مشخصی است که معمولاً به وسایل متحرکی گفته می‌شود که همگی دارای حرکت بوده و با زمین در تماس هستند.

فوتبال
فوتبال (به انگلیسی: Football) یک ورزش تیمی و محبوب‌ترین بازی در بیشتر کشورهای جهان است

که توسط دو تیم یازده نفره متشکل از بازیکنان فوتبال با یک توپ فوتبال بر روی چمن طبیعی یا مصنوعی با هدف گل‌زدن انجام می‌گیرد. یازده بازیکن هر تیم شامل چند مهاجم، هافبک، مدافع و یک دروازه‌بان می‌شوند که توسط سرمربی در زمین چیده می‌شوند و مانند یک سیستم عمل می‌کنند که سیستم فوتبال نامیده می‌شود. امروزه بیش از ۲۵۰ میلیون فوتبالیست در بیش از ۲۰۰ کشور وجود دارند.





قدمت فوتبال به چندین سدهٔ پیش از میلاد و به چین بازمی‌گردد که به تدریج در یونان و روم نیز رواج‌یافت. فوتبال مدرن امروزی نیز در سال ۱۸۶۶ در مدارس انگلستان شکل‌گرفت و به تدریج گسترهٔ پراکندگی آن همهٔ جهان را زیر پوشش خود قرارداد. با شکل‌گیری سازمان فیفا در سال ۱۹۰۴ و ایجاد رقابت جام جهانی فوتبال، این ورزش بسیار گسترده‌تر شد.

طول زمین فوتبال ۹۰ تا ۱۲۰ متر و عرض آن ۴۵ تا ۹۰ متر است. فوتبال در دونیمه ۲۰ تا ۴۵ دقیقه‌ای انجام می‌گیرد و در بازی‌های حذفی و رفت و برگشتی گاهی‌اوقات، وقت‌های اضافه و پنالتی نیز به آن افزوده می‌گردد. فوتبال ضوابطی دارد که قوانین فوتبال نامیده می‌شوند و نمی‌توان بر خلاف آن‌ها عمل‌کرد. سازمان فیفا علاوه بر فوتبال، نهاد رسمی ورزش‌های فوتسال و فوتبال ساحلی نیز می‌باشد و کنفدراسیون‌های قاره‌ای یوفا، اِی‌اِف‌سی، سی‌اِی‌اِف، کونکاکاف، کونمبول و اُاِف‌سی از زیرشاخه‌های فیفا هستند.

جام جهانی فوتبال از بزرگ‌ترین رویدادهای ورزشی جهان است که هر چهارسال یک‌بار در یکی از کشورهای جهان روی می‌دهد. علاوه بر این، مسابقات بین‌المللی دیگری مانند بازی‌های المپیک تابستانی، جام کنفدراسیون‌ها، جام باشگاه‌های جهان، جام ملت‌های اروپا و لیگ قهرمانان اروپا نیز رایج است. لیگ‌های متعددی ازجمله لا لیگا و لیگ برتر انگلستان در کشورهای مختلف به‌وجود آمده‌اند که نوعی مسابقات داخلی محسوب می‌شوند. فوتبال بانوان نیز از اواخر سدهٔ نوزدهم میلادی به راه‌افتاد. فیفا ادعا می‌کند که وظیفهٔ محافظت بازیکنان از زورافزایی را به‌خوبی انجام می‌دهد و فوتبال، از زورافزایی پاک است. در سال ۲۰۰۴، فیفا یک منشور اخلاقی برای اجرای بازی‌های جوانمردانه به‌تصویب رساند. اما در سال ۲۰۰۶، این منشور بازنگری‌شد و منجر به تشکیل نهاد قضایی سوم فیفا شد.


واژه‌شناسی و نام

ورزش‌های شبیه به فوتبال در کشورهایی که آغازگر فوتبال بودند، نام‌های مختلف داشت. این بازی‌ها در چین «تسو چو»، در ژاپن «کِمَری» و در یونان و امپراتوری روم «هارپاستوم» نامیده می‌شدند.

اصطلاح فوتبال (به انگلیسی: Football) را برای نخستین‌بار مردم بریتانیا ابداع‌کردند. ریشهٔ واژهٔ فوتبال به اواخر سال ۱۸۰۰ میلادی و از هنگامی که این ورزش در مدارس انگلستان راه‌اندازی‌شد، باز می‌گردد. مقررات این رشته ورزشی نخستین بار در سال ۱۸۶۳ در اتحادیه فوتبال انگلستان تنظیم شد و نام «اتحادیه فوتبال» (association football) هم برای تمایز این بازی از انواع دیگر فوتبال (به ویژه راگبی فوتبال) انتخاب شد. «اتحادیه فوتبال» همچنان نام رسمی این رشته ورزشی است و سازمان‌های اصلی اداره‌کننده ورزش فوتبال مثل فیفا و یوفا از این نام در عنوان خود استفاده کرده‌اند. واژه ساکر (به انگلیسی: Soccer) نیز مخففی از کلمه association همراه با پسوند انگلیسی er است که در دهه ۱۸۸۰ در انگلستان ابداع شد. امروزه در ایالات متحده آمریکا این رشته را بیشتر ساکر می‌نامند. در بریتانیا این ورزش در رده‌های سنی بزرگسالان، تا مدتی با نام ساکر شناخته می‌شد. پس از مدتی، در ردهٔ سنی ۱۸ سال برای نخستین‌بار فوتبال نامیده‌شد و این اصطلاح به تدریج بر واژه ساکر تسلط پیدا کرد و در پایان به فوتبال تغییر نام یافت.

این ورزش در مناطقی از جمله فرانسه، اسپانیا و آمریکای لاتین با اصطلاح فوتبال نامیده می‌شود. آلمانی‌ها با اندکی تنوع آن را Fußball می‌نامند.


تعاریف

مسابقهٔ فوتبال: به بازی که در آن بازی فوتبال انجام می‌گیرد، مسابقهٔ فوتبال می‌گویند.

زمین فوتبال: به زمینی که بازی فوتبال در آن انجام می‌گیرد، زمین فوتبال می‌گویند که در شرایط استاندارد می‌بایست پوشیده از چمن طبیعی یا مصنوعی باشد و شامل مناطقی از جمله محوطه جریمه است. فوتبال بر روی زمین‌های خاکی کوچه‌ها و خیابان‌ها نیز انجام می‌گیرد و آن‌ها نیز زمین فوتبال به شمار می‌روند.

تیم فوتبال: به مجموعه‌ای از بازیکنان فوتبال گفته می‌شود که در یک مسابقه با هم متحد و هم‌هدف هستند.

مربی فوتبال: فردی که فوتبال نقش تربیت و سازماندهی بازیکنان تیم (از نظر جسمی و روحی) جهت کامیابی در مسابقات را بر عهده دارد. در فوتبال امروزی هر تیم چندین مربی دارد که وظایف به صورت تفکیک‌شده بین آن‌ها تقسیم می‌شود. سرگروه مربیان تیم، سرمربی نامیده می‌شود.

سیستم فوتبال: سیستم یا آرایش تیمی، نشان‌دهنده طرز چیرمان بازیکنان یک تیم در زمین است. آرایش هر تیمی متناسب با رویکرد دفاعی یا تهاجمی آن تیم، توانایی بازیکنان و عوامل دیگر است.

کاپیتان: کاپیتان یکی از بازیکنان است که وظیفه رهبری تیم در زمین بازی را بر عهده دارد و با بستن بازوبند به بازوی چپش، از دیگر بازیکنان متمایز می‌شود.

دروازه‌بان: دروازه‌بان هر تیم وظیفه جلوگیری از ورود توپ به دروازه خودی را بر عهده دارد و لباس وی از سایر بازیکنان تیم متمایز است.وی تنها بازیکن تیم است که اجازه دارد توپ را (در محدوده مشخص) با دست لمس نماید.

مدافع: به بازیکنی گفته می‌شود که محل جای‌گیری او در زمین خودی است و میان دروازه‌بان خودی و مهاجم حریف قرار می‌گیرد و وظیفهٔ اصلی وی مقابله با حمله تیم حریف است. مدافعان خود به انواع مدافع مرکزی، مدافع کناری، سوییپر، مدافع جلو و مدافع آزاد (لیبرو) دسته‌بندی می‌شوند.

هافبک: به بازیکنی گفته می‌شود که معمولاً در میانهٔ زمین بازی می‌کند و به زیر مجموعه‌هایی از جمله هافبک هجومی، هافبک دفاعی، هافبک میانی و هافبک کناری تقسیم می‌شود. وظایف اصلی هافبک، رساندن توپ به مهاجمان برای گل‌زنی و کمک به مدافعان برای جلوگیری از گل‌خوردن است.

مهاجم: به بازیکنی گفته می‌شود که در خط جلو بازی می‌کند و نزدیک‌ترین بازیکن هر تیم به دروازهٔ حریف است. وظیفه اصلی مهاجم گلزنی است. مهاجم زیر مجموعه‌های مختلفی مانند مهاجم نوک، مهاجم کنار و مهاجم کاذب دارد.

بازیکن ذخیره: بازیکن فوتبالی است که بر روی نیمکت می‌نشیند و در مسابقات استاندارد، حداکثر ۳ بازیکن ذخیره می‌توانند جایگزین بازیکنان اصلی شوند.

هت‌تریک: اگر یک بازیکن در یک مسابقه سه بار یا بیشتر گل‌زنی کند؛ می‌گویند او هت‌تریک کرده‌است.

کلین شیت (دروازه بسته): هنگامی که یک تیم در یک مسابقه هیچ توپی وارد دروازه‌اش نشود؛ می‌گویند آن تیم (یا دروازه‌بان آن تیم) کلین شیت (دروازه بسته) انجام داده‌است.

دیواره دفاعی: یک ردیف از بازیکنان فوتبال است که شانه به شانه یک‌دیگر می‌ایستند و تلاش می‌کنند جلوی شوت بازیکنان حریف به دروازه خودی را در زمان نواخت ضربه ایستگاهی مستقیم بگیرند. این ردیف انسانی می‌بایست حداقل ۱۰ یارد از توپ کاشته‌شده فاصله داشته باشد.

آوانتاژ: قانونی است که به داور اجازه می‌دهد در مواردی که خطایی را روی بازیکنی تشخیص داده‌است، اگر تشخیص دهد که در جریان ماندن بازی به نفع بازیکن هدف خطا است، اعلام خطا نکند و بازی را ادامه دهد.



بازی

وتبال قواعدی دارد که قوانین فوتبال نامیده می‌شوند و بازی براساس آن‌ها انجام می‌گیرد. توپ فوتبال وسیله‌ای است که بازی با آن انجام می‌گیرد و دور آن ۷۱ سانتی‌متر است. در زمین فوتبال، دو تیم که هر کدام از یازده بازیکن (شامل مهاجم، هافبک، مدافع و یک دروازه‌بان) تشکیل شده، به رقابت با یک‌دیگر می‌پردازند و آرمان هر تیم وارد کردن توپ به دروازهٔ حریف یا اصطلاحاً گل زدن است. هر تیمی که در پایان بازی گل بیشتری به ثمر رسانده‌باشد، برندهٔ بازی است و تیم مقابل بازنده است؛ اگر هر دو تیم به تعداد مساوی گل به ثمر برسانند، با هم مساوی یا تساوی کرده‌اند. هرتیم یک کاپیتان دارد که تیم را رهبری می‌کند.

هیچ بازیکنی در زمین به جز دروازه‌بان حق دست‌زدن و زدن بازو به توپ را ندارد و پرتاب توپ توسط دروازه‌بان، یک نوع آغاز مجدد بازی است. بازیکنان معمولاً با پای خود توپ را در زمین جابه‌جا می‌کنند و گاهی اوقات از دیگر بخش‌های بدن (به‌ویژه سر) نیز برای جابه‌جا کردن توپ استفاده می‌کنند. بازیکنان تنها از دست‌ها و بازوهای خود نمی‌توانند استفاده‌کنند. همهٔ بازیکنان توپ را در هر جهت و در سراسر زمین جابه‌جا می‌کنند، اما نمی‌توان توپ را در موقعیت آفساید دریافت‌کرد.


بازیکنان با روش‌های کنترل توپ از جمله دریبلینگ (دریبل‌کردن)، پاس‌دادن توپ به هم‌تیمی، شوت‌زدن که معمولاً با عکس‌العمل دروازه‌بان روبه‌رو می‌شود، برای خود فرصت گل‌زنی ایجاد می‌کنند. بازیکنان برای جلوگیری از پیشروی فوتبالیست‌های رقیب، اعمالی چون بریدن پاس‌ها، تکل‌زدن و برخورد فیزیکی با بازیکنان تیم مقابل را انجام می‌دهند. فوتبال به‌طور کلی یک بازی روان است و تنها هنگامی که توپ از زمین بازی بیرون‌برود و یا داور خطای بازیکنی را گرفته‌باشد، متوقف می‌شود. پس از توقف، بازی مجدداً آغاز می‌گردد.

در سطح حرفه‌ای، معمولاً تعداد زیادی گل به‌ثمر می‌رسد. برای نمونه، در فصل ۶۴–۱۹۶۳ لیگ برتر انگلستان به طور متوسط در هر بازی ۳٫۴۰ گل به‌ثمر رسید. قوانین بازی برای دروازه‌بان با ۱۰ بازیکن دیگر متفاوت است و تاکنون، تعداد زیادی نقش‌های تخصصی در زمین ایجاد شده‌است. از دیدگاه کلی‌تر، این ۱۰ بازیکن شامل سه‌دسته می‌شوند: مهاجمان، هافبک‌ها، مدافعان. گاهی اوقات بازیکنان پست‌های خود را در زمین با یک‌دیگر عوض می‌کنند که دروازه‌بان قابلیت انجام این کار را ندارد. برای نمونه، مدافع مرکزی می‌تواند جای خود را با هافبک چپ و راست عوض‌کند. این ۱۰ بازیکن ممکن است در هر پستی به‌جز دروازه‌بانی قرارگیرند. سبک بازی پست‌ها با یک‌دیگر فرق‌دارد؛ مهاجمان بیشتر سبک بازی هجومی دارند و برخلاف آن‌ها، مدافعان کم‌تر در اندیشهٔ اجرای یک بازی هجومی و سرعت‌بخشیدن به بازی هستند. معمولاً هر بازیکن در پست تخصصی خود بازی می‌کند و کمتر در زمین جابه‌جا می‌شود و پست خود را در زمین تغییر می‌دهد. هرتیم دارای یک سیستم است و این سیستم و تاکتیک‌های تیم را معمولاً سرمربی شکل می‌دهد.