الصوت بدلا من شريط القياس

إذا عرفنا سرعة انتشار الصوت في الهواء يمكننا استخدامها بعد ذلك لقياس المسافة التي تفصلنا عن الأجسام التي لا نستطيع الوصول إليها.وقد وصف جول فيرن مثل هذه الحالة في روايته (رحلة إلى مركز الأرض). وخلال الرحلة في جوف الأرض, فقد اثنان من الرحالة بعضهما البعض وهما البروفيسور وابن أخيه. وأخيرا عندما تمكنا في النهاية من تبادل سماع الأصوات من مسافة بعيدة جرى بينهما الحديث التالي: صاح ابن أخ البروفيسور مناديا عمه:
_أين أنت أيها العم؟!
وبعد مدة قليلة سمع صوت البروفيسور:
_انا هنا يا صغيري , ماذا بك؟
_أريد قبل كل شيء أن اعرف ما هي المسافة التي تفصلنا عن بعض؟
_ليس من الصعب معرفة ذلك.
_هل بحوزتك كرونومتر؟
_نعم.
_ ضعه إذن أمامك ثم انطق اسمي ولاحظ الوقت الذي تبدأ فيه الكلام بالضبط.وأنا بدوري سأعيد نطق الاسم حالما يصل إلى سمعي ويجب كذلك أن تلاحظ الوقت الذي تسمع فيه جوابي بالضبط.
_حسنا . عندئذ سيكون نصف الوقت الذي يمضى بين السؤال والجواب بمثابة الوقت الذي يقطع في الصوت , المسافة الموجودة بيننا. هل أنت مستعد ؟
_نعم .
_ انتبه ! سأنطق اسمك .
ويستمر ابن الأخ في حديثه  قائلا: وألصقت أذني بالحائط . وما أن سمعت كلمة (اكسل) اسم المتحدث _حتى رددتها في الحال ورحت لانتظر.
واتاني صوت العم قائلا :
_أربعون ثانية إذن وصلني الصوت خلال عشرين ثانية. ولما كان الصوت يقطع ثلث كيلومتر في الثانية الواحدة, تكون المسافة التي تفصلنا عن بعضنا مساوية لسبعة كيلومترات تقريبا (لقد ارتكب المؤلف هنا خطأ في الحساب وذلك لآن سرعة الصوت تزداد بزيادة كثافة الوسط الذي ينتقل فيه.مثلا سرعة الصوت في ماء البحر هي 1490م/ ثانية وتزداد كثيرا في المواد الصلبة).
وإذا كان القارئ قد فهم جيدا كل ما جاء في الحديث السابق سيكون باستطاعته عندئذ حل المسألة التالية:
إذا سمع احد الأشخاص صفير قطار من بعيد بعد ثانية ونصف من رؤية الدخان الأبيض الذي ينشأ عنه الصفير . فما هي المسافة الموجودة بينه وبين القطار؟

المصدر:

• كتاب الفيزياء المسلية (ياكوف بيريلمان)