V ÝŠKA TÓNU, REZONANCE Ing. Jan Havel

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízeních. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. ANOTACE 1.Kód EVM: K_INOVACE_2.FY.42 2.Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.28/ Vytvořeno: srpen Ročník: 2. ročník – osmileté gymnázium (RVP-G), 5.Anotace: Vzdělávací oblastČlověk a příroda Vzdělávací oborFyzika Tematický okruhZvukové jevy Materiál slouží k výkladu vlastností zvuku. V prezentaci jsou zvuky rozděleny na tóny a ruchy (hluky) a následně jsou vysvětleny některé jejich základní vlastnosti. Následně je vysvětlen fyzikální jev rezonance. Učivo je ověřeno závěrečnými otázkami. Materiál se využije v průběhu hodiny. Pomůcky: interaktivní tabule.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Časový průběh zvuku Opakování – jak se vlastně šíří zvuk ve vzduchu? o Šíří se jako střídavé zhušťování a ředění vzduchu  změny tlaku o Tyto změny můžeme pro určité místo také zaznamenat do grafu – časového průběhu zvuku

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Časový průběh zvuku Časový průběh zvuku můžeme zobrazit ve specializovaných programech pro záznam (nahrávání) zvuku. Například v open-source programu Audacity: [1]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Rozdělení zvuku Podle časového průběhu můžeme rozdělit zvuky do dvou základních kategorií: o Tóny (hudební zvuky)  v jejich časovém průběhu můžeme vysledovat periodicky se opakující prvky: o Příčinou vzniku tónů jsou pravidelně kmitající tělesa (struna kytary, kmitající hlasivky). o Patří sem např. zvuky hudebních nástrojů nebo samohlásky

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Rozdělení zvuku Podle časového průběhu můžeme rozdělit zvuky do dvou základních kategorií: o Ruchy (hluk)  v jejich časovém průběhu nemůžeme vysledovat periodicky se opakující prvky: o Příčinou vzniku tónů jsou pravidelně kmitající tělesa (struna kytary, kmitající hlasivky). o Patří sem např. skřípání, praskání, šum, zvuk výbuchu, hromu atd.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Výška tónu Charakteristická vlastnost zvuku  smysl má pouze u tónů Popsat ji můžeme pomocí fyzikální veličiny frekvence Frekvence (kmitočet) je fyzikální veličina, která vyjadřuje počet opakování průběhu zvuku za jednu sekundu Jednotka:1 Hz (Hertz), kHz, MHz Frekvence zvuku odpovídá frekvenci se kterou kmitá zdroj zvuku

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Výška tónu V technické praxi vyjadřujeme výšku tónu pomocí frekvence V hudbě vyjadřujeme výšku tónu pomocí tónových intervalů a vztahu tónu k základnímu (referenčnímu) tónu Intervaly nazýváme prima, sekunda, tercie, kvarta, kvinta, sexta, septima, oktáva Například oktáva vyjadřuje dva tóny, kdy vyšší tón má přesně dvojnásobnou frekvenci než tón nižší Základní (referenční) tón je obvykle tzv. komorní a o frekvenci 440 Hz

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Přehled frekvenčního rozsahu hud. nástrojů [2]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Shrnutí Výšku tónů můžeme určit: o Frekvencí  absolutní a jednoznačné definování výšky tónu o Hudebním pojmenováním tónu nebo hudebního intervalu – závisí na volbě referenčního (vztažného, základního) tónu. Např. tón a 2 může znít na frekvencí 880 Hz, 884 Hz…podle frekvence základního tónu Celotónová stupnice: [3]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Vlastní frekvence Každé těleso má tzv. vlastní frekvenci – odpovídá frekvenci zvuku, který těleso vydává při rozkmitání. Velmi důležitá je například u zvonu – určuje výšku tónu, který zvon vydává po úderu srdcem do lemu Části zvonu: 1. hlava, 2. koruna, 3. čepec 4. rameno, 5. krk, 6. lem, 7., 8. ústa, 9. srdce, 10. věnec [4]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Rezonance Pokud se vlastní frekvence tělesa shoduje s frekvencí vnějšího kmitání (zvuku) dopadajícího na těleso, může dojít k rezonanci – výrazné zesílení vlastního kmitání tělesa opakovaným působením vnějšího zdroje kmitání Velmi významná například u hudebních nástrojů  například samotná kytarová struna vydává tichý zvuk, který je díky rezonanci zesílen korpusem kytary [5]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Nežádoucí rezonance Mnohdy je rezonance nežádoucí, protože i málo intenzivní vnější kmitání dokáže silně rozkmitat těleso se shodnou vlastní frekvencí  například když se „rozdrnčí“ okenní tabulky, když okolo projede tramvaj nebo nákladní automobil Výsledkem nežádoucí rezonance může být i poškození tělesa: (klikni pro video) [6]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Otázky k zopakování Vysvětli rozdělení zvuků na ruchy (hluky) a hudební zvuky (tóny) Uveď příklady hudebních zvuků a ruchů Vysvětli, co to znamená výška tónu Jaké jednotky má frekvence? Jak popisujeme výšku tónu v hudební praxi? Vysvětli, kdy vzniká rezonance a jak se projevuje Uveď příklad žádoucí a nežádoucí rezonance

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Zdroje a použitá literatura [1] TREELOVINHIPPIE. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [2] BARAN, Ivo. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [3] HYACINTH. Wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [4] MALYSZKZ. Wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [5] AUTOR NEUVEDEN. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [6] ELLIOTT, Barney. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: SCHAUER, Pavel. Mechanické kmity [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: BEDNAŘÍK, Michal; ČERVENKA, Milan. Využití intenzity zvukových polí [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Není-li uvedeno jinak, jsou obrazové materiály dílem autora, vytvořené v open-source sw Inkscape, případně jde o fotografie pořízené autorem materiálu