Tento materiál byl vytvořen jako učební dokument projektu inovace výuky v rámci OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost VY_32_INOVACE_D2 – 16

Odraz zvuku Ultrazvukový snímek lidského plodu. © Petr Špína, 2013 VY_32_INOVACE_D2 – 16 Odraz zvuku Ultrazvukový snímek lidského plodu. © Petr Špína, 2013

Zvuk je postupné vlnění v látce. Rychlost šíření zvuku ve vzduchu: ? 340 m∙s–1, 1224 km∙h–1

Vlnová délka (λ) vyjadřuje vzdálenost dvou bodů na vlně se stejnou fází [λ] = 1 metr λ λ

Perioda (T ) vyjadřuje dobu trvání jednoho cyklu Frekvence (f ) vyjadřuje počet cyklů za jednotku času f = 1 T T = 1 f

vlna s dvojnásobnou amplitudou základní vlna vlna s dvojnásobnou frekvencí

Frekvence, perioda a vlnová délka souvisí s rychlostí šíření vln v: v = λ∙ f odpověď Vlnová délka tónu s frekvencí 1000 Hz je… 0,34 metru

S jakou periodou kmitají hlasivky zpěvačky, která právě zazpívala tón o frekvenci 2 kHz? odpověď 0,0005 sekundy Jakou frekvenci má půlmetrová zvuková vlna? odpověď 720 Hz

Vlnová délka méně než 0,017 m 0,017 m až 21 m více než 21 m Frekvence více než 20 kHz 16 Hz až 20 kHz méně než 16 Hz ultrazvuk slyšitelný zvuk infrazvuk

Šíření a odraz zvuku překážka zdroj zvuku

Vlna se odráží od překážky, která je větší než vlnová délka Vlna se odráží od překážky, která je větší než vlnová délka. Jak velká musí být překážka, aby se od ní odrazily zvukové vlny? odpověď Musí mít rozměry v řádu metrů – například dům.

Netopýři jsou schopni vyhledávat pomocí odrazu zvukových vln můry o velikosti menší než 1 cm. Jakou frekvenci k tomu musí používat? odpověď Více než 34 kHz, tedy ultrazvuk.

Kytovci používají k echolokaci vlny o frekvenci 10 kHz – 280 kHz Kytovci používají k echolokaci vlny o frekvenci 10 kHz – 280 kHz. Jak velký předmět je možné takovými vlnami rozlišit? Rychlost zvuku ve vodě je 1500 m∙s–1. odpověď Několik centimetrů.

Echolokace hejno ryb, sépií kytovec Vnímání zvukových vln zesiluje „meloun“

Proč kytovce (například delfíny) ohrožují rybářské sítě? odpověď Vlákna sítě jsou příliš tenká, kytovec je nemůže „vidět“ echolotem a považuje síť za hejno ryb. Zaplete-li se, nemůže se vynořit k nadechnutí a utone.

Při ultrazvukové sonografii v lékařství je třeba zobrazit objekty o velikosti řádově 1 mm. Jakou frekvenci je k tomu nutnou použít? Zvuk se v lidském těle šíří rychlostí 1540 m∙s–1. odpověď 1,54 MHz (používá se 2 MHz – 18 MHz)

Zdroje a citace: [cit. 01-04-2013] pod licencí Creative Commons na www: http://cs.wikipedia.org/wiki/Echolokace http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Square-townsend-fledermaus.jpg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sperm_whale_and_Bottlenose_whale.JPG http://cs.wikipedia.org/wiki/L%C3%A9ka%C5%99sk%C3%A1_ultrasonografie