Transcript ZVUK1 - E-informatika-ms

ZVUK
•
•
•
•
Pojava. Prostiranje.
Karakteristike
Rezonancija.
Zanimljivosti
Zvuk postoji, ako postoji:
• Izvor oscilacija
(Izvor energije)
• Sredina – za
prenos oscilacija
(na pr. vazduh)
• Detector –
za otkrivanje
(na pr. ljudsko uho)
ZVUK- mehanički talas
• Zvuk je fizička pojava
prouzrokovana
oscilacijama tijela izvora, (kao što je žica na
violini).
• Oscilacije stvaraju različit
pritisak (gustinu) čestica
sredine (vazduha) oko
izvora i to su zvučni talasi
koji se šire kroz elastičnu
sredinu.
Zvuk, infra
ili ultrazvuk
Makroskopsko
Mikroskopsko
Mehanički talasi, ali kakvi?
• Čovjek čulom sluha registruje
zvučne talase, čija frekvencija
leži u granicama od
20Hz do 20 000Hz to je zvuk.
• Zvučni talasi frekvencija većih
od 20 kHz nazivaju se ultrazvuk a
manjih od 20Hz nazivaju se infrazvuk .
Izvor proizvodi oscilacije
Oscilacije čestica se prenose sa jedne na drugu kroz
elastičnu sredinu. Čestice sredine osciluju i nastala
deformacija se širi u obliku longitudinalnih talasa.
• Zgušnjavanje čestica (compressions)
• Razređivanje čestica (rarefactions)
zvučni talas
Zvuk se prostire ravnomjerno
pravolinijski.
Brzina prostiranja talasa se određuje:
c

T
Grafički prikaz
• Zvučni talasi sadrže zone visokog i niskog pritiska
(gustine) vazduha.
slaganje
prostiranje
ZVUK na Mjesecu
•
Kosmonaut Žika zvonom poziva kolegu
Miku udaljenog 100m. Koliko sekundi
prođe dok zvuk ne čuje Mika, ako je
brzina zvuka u vazduhu 340m/s?
a) 0,29s
b) 0s (Mika čuje zvuk istog trenutka kada
zvono zazvoni).
c) (Mika ne čuje zvuk uopšte).
Na Mjesecu nema čestica sredine (vazduha)
koje bi prenosile zvuk.
PROSTIRANJE ZVUKA
1. Od čega zavisi brzina prostiranja zvuka?
2. Analiziraj na primjer:
ISTI IZVOR
(ista frekvencija) ljeti i zimi
1. Brzina prostiranja zavisi od gustine sredine i njene temperature.
(veća je brzina kada je viša temperatura, ili veća gustina
sredine) O: 2. veća je brzina leti
PROSTIRANJE ZVUKA
3. Da li je veća brzina prostiranja
kod MUNJE ili GROMA?
4. Kroz koju sredinu se zvuk brže prostire - zbog
čega?
• vodu ili
• vazduh
O3: kod munje . Brzina zvuka je oko milion puta manja od brzine
svetlosti.
O4: Čestice su više zbijene pa je brži prenos oscilacija sa jedne na
drugu česticu kroz vodu.
PROSTIRANJE ZVUKA
5. Koji dječaci čuju zvuk prije onog koji stoji
?
• O: svi sem Dečaka koji je udaljen 18km
Objašnjenje:
sv
cv=340m/s → kroz vazduh zvuk putuje t   2,94 s
cv
cg=5170m/s → za to vrijeme, u gvožđu
zvuk će preći put
sg  cg  t  15, 2km
OSOBINE
ZVUKA
JAČINA ZVUKA
BOJA ZVUKA
VISINA TONA
• Jačina zavisi od energije koja se prenese
kroz normalnu površinu od 1m2 za 1s.
• Boja zvuka zavisi od osobina izvora.
(isti ton različito zvuči kod različitih
instrumenata)
• Visina tona zavisi od frekvencije izvora.
primeri
Jačina zvuka
• Jačina talasa je  W 
energija koja se 
2
m

prenosi u jednoj 
sekundi kroz 1m2
normalno na pravac
prenošenja talasa
DA BI ZVUČNI TALAS
IZAZVAO OSEĆAJ ZVUKA,
MORA DA IMA NEKU
MINIMALNU JAČINU
KOJA SE ZOVE
PRAG ČUJNOSTI.
Visina tona
• FREKVENICIJA
ZVUČNIH TALASA
PROCjENJUJE SE
UHOM KAO
VISINA TONA.
Što je veća frekvencija ton je viši!
ZAVISNOST VISINE TONA OD
DUŽINE TijELA KOJE OSCILUJE
• plastični lenjir na ivici stola
P1. Kako ćeš proizvesti viši ton?
1
 
4
c   v
c  const.
1
~~
v
O: Skratiću dužinu dijela koji osciluje.
2.-VISINA TONA
• Menzura sa vodom.
1
 
4
  4
  0,48m
  12 cm
• Odredi talasnu dužinu zvuka koji proizvede dječak
u slučaju na slici.
3.-VISINA TONA
• Kako zavisi visina tona od
nivoa tečnosti u boci?
Što je više tečnosti ton je:
a)viši,
b)niži,
c) isti.
Tačan odgovor
MUZIČKI INSTRUMENT
• 4. Kako dobijamo
različite zvuke?
Objašnjenje:
Duža cjevčica duži vazdušni stub -veća -manja(niži ton).
zanimljivosti
Zvuk se prenosi
• zvučni
izvor je
tijelo čije oscilacije
izazivaju zvučne
talase.
• Kako se zove pojava
koja ovo omogućava?
Zvučna viljuška
počinje da Rezonatorska
osciluje
kutija
Klatno
služi za pojačanje zvuka
Napomena *Isto
se dešava i sa česticama sredine.
o. - rezonancija
KAKO POJAČATI ZVUK?
• Lonac kao rezonatorska kutija
Protumači!
Lonac pojačava zvuk odbijanjem od dna i
usmjeravanjem prema naprijed.
prostiranje
Slaganje zvučnih talasa
• Kada se kroz istu sredinu prostiru dva zvučna talasa
dolazi do njihovog slaganja (interferencija).
• Nastaje novi talas (ton ili šum-buka).
Dijelom se zvučni talasi
sabiraju,dijelom oduzimaju…
…i daju kao rezultat, složeni
talas.
Pojačavanje zvučnih talasa
• Konstruktivno slaganje zvučnih talasa
Zvučni talasi se
pojačavaju.
Poništenje zvučnih talasa
• Destruktivno slaganje zvučnih talasa
Talasi se
poništavaju
MUZIKA KAO TALAS
DETEKCIJA ZVUKA NA
MONITORU
ljudsko uho - detektor
• Zvučni talas g
Bubna opna g
Slušne koščice g
Unutrašnje uho g
Nervima signal
do mozga.
20Hz-20kHz
PRIMJER SLAGANJA
ZVUČNIH TALASA
• Pokušaj da predstaviš grafički kako izgleda talas
koji detektuje uho ako su amplitude kod oba
talasa iste.
Složeni talas
x(m)
2xO
xO
(1)
(2)
t(s)
KO ŠTA ČUJE
• Zvuk se prostire u talasima, ali zvuk nije deo elektromagnetnog
spektra, kao što su to svetlosni ili radio talasi. Zvuk nastaje
kada delići materije osciluju. Frekvencija tih oscilacija meri se
jedinicom – herc(Hz). Pojam "frekvencija" odnosi se na broj
talasa koji se proizvedu u sekundi. Frekvencija zvuka određuje
njegovu visinu, odnosno zvuk visokog ili niskog tonaliteta.
Čovekovo uho može da čuje zvuk frekvencije između 20Hz i
20kHz.
Životinje imaju mnogo širi spektar čujnosti zvuka - slepi
miš, čuje zvuke i do 6 puta veće frekvencije od
maksimalne koju čuje ljudsko uho.
Doplerov efekat
Doplerov efekat - pojava koja je vezana za prostiranje zvučnih talasa.
Na primer - Zvuk policijske sirene menja jačinu i visinu u zavisnosti
od njene blizine - tako kada se policijski auto približava i zvučni
talasi brže dopiru do uha, zvuk se pojačava i biva viši, dok kako
automobil odmiče, zvučni talasi dopiru sporije i ovaj zvuk se stišava i
postaje niži. Ovo je prividna promena frekvencije zvuka (koju čuje
posmatrač) nastala usled slaganja brzina kretanja izvora i zvučnih
talasa. Jačina i visina zvuka, međutim, objektivno se ne menjaju.
Prikaz dejstva Doplerovog efekta