ICT2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Vzdělávací oblast dle RVP:Člověk a příroda Okruh dle RVP:Fyzika Tematická oblast:Fyzika Název vzdělávacího materiálu:Hlasitost a výška zvuku Kód vzdělávacího materiálu:ICT2-08-ErF Ročník:2. ročník čtyřletého gymnázia nebo 4. ročník šestiletého gymnázia Datum vytvoření vzdělávacího materiálu: Jméno autora:Mgr. Jiří Erlebach Název šablony:

Hlasitost a výška zvuku Jaké fyzikální parametry musejí být splněny, aby bylo mechanické vlnění registrováno naším uchem (tj. aby bylo slyšet jako zvuk)? Jaké je využití ultrazvuku resp. infrazvuku pro praktické účely? …a další otázky a odpovědi v následné prezentaci…

Zvuk = takové mechanické vlnění, které je schopno registrovat lidské ucho vhodné rozmezí frekvencí a hlasitostí Výška zvuku fyzikálně určena jeho frekvencí slyšitelný rozsah přibližně od 16 Hz do 20 kHz d2/Anatomy_of_the_Human_Ear_cs.svg/800px- Anatomy_of_the_Human_Ear_cs.svg.png 1. Infrazvuk pro člověka neslyšitelný zvuk s příliš nízkou (< 16 Hz) frekvencí slyšitelný některými živočichy a používaný i pro komunikaci (velryby, sloni, hroši, nosorožci, aligátoři, okapi…) Zdroje infrazvuku: větrná a tektonická činnost, některé stroje, lopatky větrných elektráren… Fyziologické účinky: nevolnost, závratě, narušení srdeční činnosti… 2. Ultrazvuk pro člověka neslyšitelný zvuk s příliš vysokou (> 20 kHz) frekvencí slyšitelný některými živočichy a používaný i pro komunikaci (delfíni, netopýři, psi, kočky, myši…) Technické zdroje infrazvuku – rychlé kmitání některých krystalů vlivem piezoefektupiezoefektu Fyziologické účinky: nevolnost, intenzivní bolesti hlavy (vlivem rezonance molekul vody v mozkomíšním moku)…

Využití ultrazvuku Fyzikální vlastnosti UZ méně ovlivňován ohybem výrazný odraz od překážek intenzivní absorpce ve vzduchu, slabší v kapalinách a pevných látkách UZ sonografie vyšetřování vnitřních orgánů (např. v těhotenství) – UZ s frekvencí několik MHz defektoskopie v technice defektoskopie Echolokace zjišťování polohy okolních předmětů pomocí zvuku (netopýři, někteří kytovci) technická aplikace – sonarsonar m/albums/ww264/Jinaki91/ sonar.png čištění předmětů (v klenotnictví, optice…) pomocí kavitacekavitace UZ sterilizace UZ zvlhčovače vzduchu – vytváření drobných kapiček vody ve vzduchu (mlhy) UZ nebo IZ „zbraně“

Hlasitost zvuku Vzhledem k fyziologii vnímání zvuku udávána v logaritmické škále základní jednotka: bel (B) – A. G. Bell (telefon…)A. G. Bell v praxi užíván decibel (dB) = 1/10 B stejná jednotka a matematické vztahy užívány i v jiných oblastech techniky (útlum/zesílení elmg. signálu apod.) Např.: 100× hlasitější zvuk má úroveň hlasitosti 20 dB (tj. 2 B, 100 = 10 2 ) normální hovor (65 dB) je o 45 dB hlasitější než šepot (20 dB), při mluvení namáháme hlasivky téměř 32-tisíckrát více než při šeptání: 45 dB = 4,5 B 10 4,5 = apod.

Závěrečné opakovací úkoly 1.Připomeňte některé obvykle využívané technické aplikace ultrazvuku. 2.Proč se s narůstajícím věkem postupně zhoršuje sluch, a to zejména slyšitelnost vysokých tónů? 3.Zvukový zesilovač má proudový zesilovací činitel 200 (zvyšuje 200× velikost procházejícího proudu). O kolik dB se zvyšuje hladina hlasitosti zvuku? 4.Protihluková bariéra snižuje hlasitost procházejícího hluku o 35 dB. Kolikrát menší intenzitu má prostupující hluk oproti stavu bez použití bariéry? Sami si zvolte další náměty doplňující informace k danému tématu

Použité informační zdroje (1)BARTUŠKA, K., SVOBODA, E. Fyzika pro gymnázia – Molekulová fyzika a termika. Praha: Prometheus, (2)BUREŠ, J. conVERTER [online]. Dostupné na URL: (3)HTML, Fyzika [online]. Dostupné na URL: (4)MIKULČÁK, J. a kol. Matematické, fyzikální a chemické tabulky pro střední školy. Praha: Prometheus, (5)REICHL, J., VŠETIČKA, M. Multimediální encyklopedie fyziky [online]. Dostupné na URL: (6)SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: SPN, (7)Technika kolem nás. Internetový portál [online]. Dostupné na URL: (8)Wikipedia. Internetová encyklopedie [online]. Dostupné na URL: