Zvukové jevy (Učebnice strana 166) Svět je plný zvuků. Některé jsou pro nás příjemné, jako třeba hudba, ale některé naopak jsou nám nepříjemné, jako jsou.

Prezentace na téma: "Zvukové jevy (Učebnice strana 166) Svět je plný zvuků. Některé jsou pro nás příjemné, jako třeba hudba, ale některé naopak jsou nám nepříjemné, jako jsou."— Transkript prezentace:

1

2 Zvukové jevy (Učebnice strana 166) Svět je plný zvuků. Některé jsou pro nás příjemné, jako třeba hudba, ale některé naopak jsou nám nepříjemné, jako jsou zvuky padajícího kamení nebo hromů při bouřce. Abychom slyšeli zvuk, musí existovat zdroj zvuku, prostředí, kterým se zvuk šíří, a zdravý sluch. Zvukový rozruch (Učebnice strana 167 – 168) Ladička, která se používá k přesnému ladění hudebních nástrojů, je obvykle tvořena dvěma spojenými raménky. Úderem gumového kladívka se rozkmitá. Kmitání ramének ladičky rozechvěje částice vzduchu, kmitavý pohyb částic se přenáší v pružném prostředí na další částice, až se zvukový rozruch dostane k lidskému uchu.

3 Pohyby, při kterých výchylka opakovaně roste a klesá, se nazývají kmitavé pohyby. Hlavička na pružině. Kyvadlo u hodin. Struna na kytaře. Křídlo letící mouchy. Větev stromu ve větru. Kmitavé pohyby, při kterých se časový průběh výchylky pravidelně opakuje, jsou periodické kmitavé pohyby. Zvláštním případem jsou pohyby harmonické. Takovým pohybem je například kmitání závaží na pružině. Časový průběh periodického kmitavého pohybu: 0,5 1 1 2 -2 0 y... výchylka pružiny (v cm) t... čas pohybu (v sekundách)

4 Fyzikální veličiny popisující kmitavý pohyb: 0,51 1 2 -2 0 Mezi periodou a frekvencí je nepřímá úměra: Kolikrát se zvětší perioda, tolikrát se zmenší frekvence (a naopak). Perioda T (s) – nejkratší doba, za kterou se časový průběh kmitavého pohybu opakuje. Amplituda y (m) – největší výchylka. Frekvence f (Hz - hertz) – udává, kolikrát se perioda zopakuje za 1 s. T

5 Příklady: 1)Včela kmitá svými křídly s frekvencí 200 Hz. Jak dlouho trvá jeden kmit? f = 200 Hz T = ? s Perioda kmitu včelích křídel trvá 0,005 s. 2)Perioda kmitu metronomu je 0,5 s. S jakou frekvencí metronom kmitá? T = 0,5 s f = ? Hz Metronom kmitá s frekvencí 2 Hz.

6 Abychom slyšeli zvuk, musí existovat zdroj zvuku, prostředí, kterým se zvuk šíří a zdravý sluch. Zdrojem zvuku je chvějící se těleso. Zvuk je mechanické vlnění v látkovém prostředí, které je schopno vyvolat sluchový vjem. Zdroj zvukového vlnění se stručně nazývá zdroj zvuku a hmotné prostředí, ve kterém se toto vlnění šíří, jeho vodič. Vodič zvuku, obyčejně vzduch, zprostředkuje spojení mezi zdrojem zvuku a jeho přijímačem (detektorem), kterým bývá v praxi ucho, mikrofon nebo snímač. Zvuky se šíří i kapalinami a pevnými látkami. Zvuk se šíří pouze pružným látkovým prostředím v důsledku zřeďování a zhušťování částic látky, kterou prochází. Vzduchoprázdno, vakuum, je dokonalou zvukovou izolací. Zdrojem zvuku může být každé chvějící se těleso, např. ocelový list, vzduchový sloupec, napjatá blána u bubnu, ladička, hlasivky. Kromě nich mohou být zdrojem zvuku i tělesa kmitající kmity vynucenými. K nim patří např. ozvučnice mnohých hudebních nástrojů, reproduktory, sluchátka a další zařízení pro generování nebo reprodukci zvuku.

7 Zdroj zvuku rozkmitává molekuly prostředí ve svém nejbližším okolí. Tyto molekuly pak rozkmitávají další molekuly. Zvuk se šíří jako vlnění, které se projevuje se jako střídání míst kde jsou molekuly zhuštěny a míst, kde jsou naopak zředěny. V místech „zhuštěnin“ molekul pak bude také vyšší tlak. Průběh střídání těchto „zhuštěnin a zředěnin“ se dá znázornit graficky. Tečky nad grafem znázorňují zhuštěniny a zředěniny molekul. Takové vlnění lze popsat následujícími fyzikálními veličinami: Frekvence (kmitočet) – udává, kolikrát se za dobu jedné sekundy vystřídá v určitém místě zhuštěnina molekul se zředěninou. Je to tedy počet zhuštěnin nebo zředěnin v určitém místě za jednu sekundu. Značí se f. Jednotkou frekvence je hertz (Hz) Perioda je doba, která uběhne mezi dvěma zhuštěninami nebo dvěma zředěninami, značí se T. Jednotkou je sekunda (s). Mezi frekvencí a periodou platí následující vztahy: Vzdálenost mezi dvěma zhuštěninami nebo dvěma zředěninami je vlnová délka, značí se λ (řecké písmeno lambda), jednotkou je metr (m).

8 Tóny bývají označovány jako zvuky hudební, hluky jako zvuky nehudební. Tóny vznikají při pravidelném, v čase přibližně periodicky probíhajícím pohybu - kmitání. Při jejich poslechu vzniká v uchu vjem zvuku určité výšky, proto se tónů využívá v hudbě. Zdrojem tónů mohou být například lidské hlasivky nebo různé hudební nástroje. Zvuky můžeme rozdělit na tóny a hluky. Jako hluky označujeme nepravidelné vlnění vznikající jako složité nepravidelné kmitání těles nebo krátké nepravidelné rozruchy (srážka dvou těles, výstřel, přeskočení elektrické jiskry apod.). I hluky jsou využívány v hudbě, neboť k nim patří i zvuky mnoha hudebních nástrojů, především bicích. Zvuk vznikající nepravidelným chvěním tělesa nazýváme hluk. Naopak je-li kmitání zdroje zvuku pravidelné, vnímáme tón.

9 Tělesa, která vydávají zvuky, můžeme rozkmitat různými způsoby.  údery Úderem rozkmitáme například blánu na bubnu, strunu klavíru, destičky xylofonu. Podobně vzniká zvuk úderem kladívka do kovadliny, při chůzi a běhu živočichů, při pádu kamene na zem, u trianglu, činelů, kulečníku apod.  drnkáním Prsty nebo trsátkem rozkmitáme struny kytary, harfy, mandolíny, kontrabasu. Intenzivní zvuk vzniká, když luční kobylka drnká ostny na zadních nohou o křídla.  smýkáním Struny houslí, violy a violoncella nejčastěji rozkmitáme smyčcem. Smyčcem se dá hrát i na pilu. Podobně vzniká zvuk při smýkání vlhkého prstu po okraji sklenice. Velmi nepříjemné zvuky vznikají při smýkání prstu a pěnového polystyrénu po skle, příboru po talíři, brzdy kola, vlaku či automobilu. také křída na tabuli někdy ošklivě zapíská.

10  trvalou deformací a drcením těles Tímto způsobem nevznikají většinou příjemné zvuky. Jde např. o muchlání papíru, trhání látky, mačkání plastové láhve, rozbíjení kamenů, mletí, křupání sněhu při chůzi, rozbití sklenice,...  rychlým pohybem těles Při rychlém pohybu těles se vzduch za tělesem zředí. Proto slyšíme švihnutí proutkem, letící střelu a letadlo, prásknutí bičem, točící se větrák,...  prouděním vzduchu mezi blízkými pružnými tělesy Stlačený vzduch z úst trumpetisty rozkmitá jeho rty v nátrubku, v trubce se zvuk zesílí. Hlasy lidí a jiných živočichů vznikají prouděním vzduchu kolem hlasivek. Řeč a zpěv pak vzniká úpravou takto vzniklého zvuku v ústní dutině. Obdobou hlasivek jsou pružné plátky v některých hudebních nástrojích (v klarinetu, saxofonu, hoboji, fagotu a harmonice).  prouděním vzduchu kolem ostré hrany tělesa Nárazem proudu vzduchu na ostrou hranu nebo tenký předmět vznikají vzdušné víry. Ty jsou zdrojem zvuků u píšťal, píšťalek a fléten. Ze stejných důvodů slyšíme i dráty ve větru.

11  prudkou zněnou tlaku Při blesku se vzduch zahřeje a vznikne přetlak. Vzduch se roztáhne, vytvoří se podtlak. Vrstvy zředěného a zhuštěného vzduchu se šíří z místa výboje. Vzniklý zvuk nazýváme hrom. Zhuštění a zředění plynu vzniká také po výstřelu z pušky, při otevření láhve se syceným nápojem, při výbuchu, při mlaskání,...  stále se měnící silou Tělesa se mohou rozkmitat i stále se měnící silou. Takovou silou působí např. hmyz na křídla při letu. Magnetickými silami je rozkmitávána membrána reproduktoru. Jízdou po nerovné silnici vzniká drnčení plechů u automobilu,... Hudební nástroje dělíme do skupin podle toho, jakým chvěním v nich vzniká tón:  strunné – zdrojem zvuku je chvějící se struna  dechové – zdrojem zvuku je chvějící se sloupec vzduchu  bicí – zdrojem zvuku je chvějící se blána, kov, kůže,...