צינור קול

מה רואים?

צינור גינה מגולגל שאורכו כ־100 מטרים.

מה עושים?

אחזו בקצהו האחד של הצינור קרוב לפיכם, ואת הקצה השני החזיקו צמוד לאוזנכם. אמרו משפר קצר והאזינו לקולכם המגיע לאוזנכם דרך הצינור. 

מה מגלים?

לאחר שדיברתם אל תוך הצינור, קולכם יגיע אליכם לאחר זמן מה ולא מייד: אם תמדדו את משך הזמן הזה, תגלו שאורכו שליש שנייה לערך. זאת אומרת שהקול שלכם עבר בתוך הצינור מרחק של 100 מטר בשליש שנייה.

מה הניסוי הזה מלמד על מהירות הקול?
אם הייתה עוברת שנייה מלאה, הקול היה עובר דרך של כ־300 מטר. ואכן, מהירות הקול כפי שנמדדה באוויר יבש ב־20 מעלות צלסיוס היא כ־340 מטר לשנייה. 

גלי קול יכולים לנוע בסוגים שונים של חומר (המכונה גם "תווך"): אוויר, מים, בטון וכן הלאה. המהירות שבה מתקדם הקול תלויה בתכונות התווך. ככלל, הקול מתקדם במהירות הגדולה יותר בתווך מוצק, לאחר מכן בנוזל ולבסוף בגז, בגלל צפיפות החומר. בנוסף לכך, טמפרטורה וצפיפות גבוהות מעלות את מהירות הקול.

מושגים מדעיים

גל קול: "הפרעה" או תנודה קלה שנוצרת ועוברת כגל בתוך תווך מסוים (כלומר בחומר). התנודה דוחפת את פְּרוּדות (מולקולות) האוויר שבדרך, ויוצרת אזורים שבהם הן צפופות יותר ואזורים שבהם הן מרווחות יותר.

סקרנים לדעת עוד?

• כולנו מכירים את התופעה המלהיבה (והמרהיבה) של ברקים ורעמים. האם שמתם לב שהברק מגיע תמיד רגע לפני הרעם, אף שהם מתרחשים באותו הרגע? למה זה קורה?מהירות האור באוויר היא כ־300,000 קילומטר לשנייה, ולכן אנו רואים את הברק לפני שאנו שומעים את הרעם. דרך אגב, אנו רואים ושומעים את אותה תופעה בזיקוקים ביום העצמאות. 
• כעת, כשאנו יודעים מהי מהירות הקול, נוכל לחשב למשל באיזה מרחק מאיתנו התרחש הברק. לדוגמה: אם ראינו את הברק באופק ושמענו אותו רק לאחר שלוש שניות, סימן שהברק נוצר במרחק של כקילומטר מאיתנו. הינה החישוב: 340 מטר לשנייה (מהירות הקול), כפול 3 שניות (הפער בין הברק לרעם) הוא קילומטר בקירוב. 
• קיימת נטייה לחשוב שאם נדבר בקול רם ואף נצעק קולנו יתקדם במהירות רבה יותר. זוהי טעות, מפני שהגברת קולנו משפיעה אך ורק על העוצמה (מִשֹרַעַת הגל) ואינה קשורה למהירותו.

סרטון אודות המוצג בערוץ היוטיוב של מכון דוידסון