4. ÜNİTE: SES

KAZANIMLAR :1.Ses dalgaları ile ilgili olarak öğrenciler;1.1.Titreşen bir cisim için frekans ve genliği tanımlar.1.2.Ses dalgasının belirli bir frekansı ve genliği olduğunu ifade eder.

2.Sesin özellikleri ile ilgili olarak öğrenciler;2.1.Çevresindeki sesleri, ince-kalın ve şiddetli-zayıf sıfatlarını kullanarak betimler ve sınıflandırır 2.2.Ses şiddetini, sesleri şiddetli veya zayıf işitmemize neden olan ses özelliği olarak ifade eder.2.3.Ses yüksekliğini, sesleri ince veya kalın işitmemize neden olan ses özelliği olarak ifade eder.2.4.Sesin şiddeti ile genliği, sesin yüksekliği ile frekansı arasındaki ilişkiyi keşfeder2.5.Çeşitli sesleri birbirinden ayırt edilebilmesini, ses dalgalarının frekans ve genliklerinin farklı olmasıyla açıklar 2.6.Ses düzeyinin ses şiddetinin bir ölçüsü olduğunu fark eder 2.7.Çevresindeki ses kaynaklarının ürettiği sesler ile ses düzeyleri arasında ilişki kurar 

3.Bir müzik aletinden çıkan sesin değişimi ile ilgili olarak öğrenciler;3.1.Bir müzik aletinden çıkan seslerin yüksekliğini ve şiddetini nasıl değiştirebileceğini keşfeder 3.2.Farklı yükseklik ve şiddette sesler oluşturabileceği bir müzik aleti tasarlar ve yapar 

4.Bir enerji türü olan ses ile ilgili olarak öğrenciler;4.1.Sesin bir enerji türü olduğunu ifade eder.4.2.Ses enerjisinin başka bir enerjiye dönüşebileceğini ifade eder 

5.Sesin yayılma hızı ile ilgili olarak öğrenciler;5.1.Ses dalgalarının belirli bir yayılma hızının olduğunu ve bu hızın, sesin yayıldığı ortamın yoğunluğuna bağlı olarak değiştiğini ifade eder 5.2.Sesin farklı ortamlardaki hızlarını karşılaştırır 5.3.Işığın ve sesin havadaki yayılma hızlarını karşılaştırır  

Ses, titreşen cisimler tarafından üretilen ve dal galar şeklinde yayılan bir enerji türüdür.Titreştirmek istediğimiz bir gitar teline veya flütün içindeki hava sütununa belirli miktarda enerji veririz. Bu enerji havadaki tanecikler yardımı ile birbirlerine aktarılarak ilerler. İlerleyen bu dalgalar kulak zarına çarparak zarın titreşmesine neden olur. Kulak zarına gelen bu dalgalar beyne iletilir ve ses olarak algılanır.Konuşmamız akciğerlerden gelen havanın, gırtlaktaki ses tellerini titreştirmesiyle oluşur. Konuşurken boğazımıza parmaklarımızla dokunduğumuzda oluşan titreşimi hissedebiliriz. Ancak bu şekilde oluşan ses düzensizdir. Ses, dudak, dil ve dişler yardımıyla anlaşılır hâle gelerek konuşma diline dönüşür. Arkadaşlarımızın seslerinin birbirinden farklı olmasının nedeni insanların ses tellerinin yapıları ile bu tellerin titreşimlerindeki farklılığındandır.

Konuşan insanlar, çalan telefonlar, kapı zilleri, müzik aletleri, araba kornalarının sesleri vb. daha bir çok ses duyarız. Bu anlamda çevremizde çeşitli nedenlerle ses oluşturan insanlar, hayvanlar,müzik aletleri, şimşek, rüzgâr vb. birer ses kaynağıdır.Bu kaynakları oluşum niteliklerine göre doğal ve yapay olmak üzere iki gruba ayırabiliriz. İnsanlar, hayvanlar, rüzgâr,şimşek gibi doğal etkilerle ses oluşturan kaynaklar doğal ses kaynağı iken her çeşit müzik aleti, kapı zili, araba kornası gibi insan etkisiyle ses oluşturan kaynaklar ise yapay ses kaynağıdır. Çevremizde her an duyduğumuz bu seslerin bazıları bizi rahatsız ederken bazıları bizi rahatlatır, hatta bazen tedavi amaçlı olarak kullanılır. 

Salınım : Salıncakta olduğu gibi belirli bir hareketin belli zaman dilimleri içinde tekrarlanması olayına salınım hareketi denir. Hepimizin bildiği salıncak, bunun en çok rastlanabilecek örneklerinden biridir. Salıncak orta noktadan sağa ve sola doğru belli uzaklığa gider. Fakat bir süre sonra bu hareket sona erer. Eğer sürtünme olmasaydı, salıncak salınım hareketini sürekli devam ettirirdi.

Genlik : Salıncağın denge noktasından itibaren bir yönde ulaşabildiği en büyük uzaklığa genlik denir.Genlik, bir dalga tepesi ile dalga çukuru arasındaki mesafenin yarısıdır. Bununla birlikte salıncağın orta noktadan ayrılıp bir yöne gittikten sonra, diğer yönde en üst noktaya ulaşıp tekrar orta noktaya gelmesiyle tam bir salınım yapılır.

Frekans : Salınım yapan bir cismin,birim zamanda yaptığı salınım sayısına frekans denir. Birimi Hertz (Hz)dir. 1 saniye seçilmiştir.Örn : Frekansı 15 Hz olan cisim 1 saniyede 15 salınım yapıyor demektir.Frekans fazla ise ; Ses İnce ( Tiz ) Frekans az ise ; Ses Kalın ( Pes ) dir.Frekans, titreşen cismin özelliğine bağlıdır. Aynı cetvele farklı yüksekliklerden top atılsa da frekansı değişmez.

Ses Dalgaları gözle görülmez.Sesi ileten hava tanecikleri sıkışık ve gevşek bölgeler oluşturur.

Dalga grafiği bir büyüklüğün artışı ve azalışlarını gösterir.

Bu iki model birleştiğinde aşağıdaki tablo oluşur.

Eğer bir diyapazona tokmak ile vurursanız tokmağın enerjisini diyapazona aktarırsınız. Titreşen diyapazonun kolları ise etrafındaki hava taneciklerinin hareket etmesine neden olur. Bu moleküller de yakınlarındaki taneciklere çarparak onları harekete geçirir.Yukarıdaki şekil titreşen bir diyapazonun etrafındaki hava taneciklerinin durumunu göstermektedir. Taneciklerin sık olduğu bölge ses dalgasının tepe noktasını, seyrek olduğu bölge ise çukur noktasına karşılık gelmektedir.

Frekans ve genlik ,ses dalgalarının iki özelliğidir.  

Frekans ne kadar büyük olursa Ses o kadar ince olur

Genlik ne kadar büyük olursa Ses o kadar şiddetlidir.

Şiddet fazla Şiddet az

Ses kaynağından çıkan sesin kulak zarına yaptığı basınç sesin şiddetidir. Buna Gürlük de denir.( Salıncağı ne kadar hızlı itersek genlik ( şiddet) o kadar artar gibi )Sesin şiddeti genliği ile ilgilidir.Genliği büyük olan sesler daha şiddetlidir.Daha şiddetli ses elde etmek için daha fazla enerji harcanmalıdır

Az enerjili seslerin şiddetleri ve genlikleri düşük,Çok enerjili seslerin şiddetleri ve genlikleri büyüktür.Örn :

1-En büyük enerjili 2-En zayıf şiddetli 3- Frekansı en büyük olan

Sesin Özellikleri : Sesleri birbirinden ayırt etmemizi sağlayan 3 özellik vardır ;

1- ŞİDDET : Sesin genliğidir. Sesin şiddeti ;genliğe ses kaynağına olan uzaklığa ve ses kaynağının gücüne bağlıdır.

Sesin genliği; Genlik arttıkça sesin şiddeti artar.Sesin duyulup duyulmaması şiddet ile ilgilidir.

Ses kaynağına olan uzaklık ;Ses kaynağından uzaklaştıkça ses dalgalarının enerjisi azalır sesin şiddeti düşer.

Ses kaynağının Gücü ; Ses kaynağının gücü arttıkça sesin şiddeti de artar.Ses kaynağı olan maddeye (davul,piyano,gitar vs.) daha fazla kuvvet uygulamak gerekir.

Genlik C > Genlik B > Genlik A

Şiddet C > Şiddet B > Şiddet A

Enerji C > Enerji B > Enerji A

A B C

GENLİK = ŞİDDET (GÜRLÜK ) = ENERJİ = SES DÜZEYİ

2- YÜKSEKLİK : Sesin incelik - kalınlığıdır.

Frekans arttıkça ses incelir ( = yükselir).Çünkü Frekans ve Yükseklik doğru orantılıdır.

Frekans azaldıkça ses kalınlaşır (pesleşir.) Ses yüksekliği azalır.

X KALIN SES

Y İNCE SES

ŞİŞELERE VURULURSA ;En çok su olan şişe en zor titreşirEn İnce 1En Kalın 3Pesten inceye sıralarsak ;3 > 2 > 1

ŞİŞELERE ÜFLENİRSE ;Şişe içindeki hava titreşir ve ses öyle oluşur. İçinde boşluk en çok olan ses en kalın sestir.En İnce 3En Kalın 1Pesten inceye sıralarsak ; 1 > 2 > 3

256 Hz 322 Hz 384 Hz 512 Hz

Diyapazonlara tokmak ile vurulduğunda diyapazon üzerindeki sayı ne kadar büyükse çıkan sesin de o kadar ince (tiz) olduğu görülür.Diyapazonun kol uzunluğu arttıkça Titreşim sayısı azalır Frekansı azalır.İnsan kulağı 20 Hz ile 20000Hz arasındaki sesleri duyabilir.Frekansı 20.000 Hz in üzerindeki seslere ULTRASONİK,Frekansı 20 Hz in altında olan sese İNFRASONİK denir.

Ses Düzeyi = Sesin Şiddeti Birimi : Desibel’dir.(dB) olarak gösterilir.Ses şiddetini ölçen aletlere Desibelmetre denir.Esas birimi Bel’dir.Desibel,Bel’in 1 / 10 ’i dir.

20 dB şiddetindeki ses 10 dB lik sesten 10 kat daha şiddetlidir.30 dB şiddetindeki ses 10 dB lik sesten 100 kat daha şiddetlidir.40 dB şiddetindeki ses 10 dB lik sesten 1.000 kat daha şiddetlidir.50 dB şiddetindeki ses 10 dB lik sesten 10.000 kat daha şiddetlidir.60 dB şiddetindeki ses 10 dB lik sesten 100.000 kat daha şiddetlidir.70 dB şiddetindeki ses 10 dB lik sesten 1.000.000 kat daha şiddetlidir.(Ses şiddetini gösteren değerler Logaritmik olarak artar.)

60 dB lik ses düzeyi İnsan kulağını rahatsız eden sınır olarak kabul edilmiştir. 60 db’den sonraki seslere gürültü denir.100 dB lik ses düzeyi Kulaklara zarar verebilir.120 dB lik ses düzeyi Kulaklarda acı hissi ve kalıcı hasara neden olabilir.(İşitme kaybının tedavisi yapılamamaktadır.)

Örnek : 1-

X ve Y kaynaklarından elde edilen seslerin 1 saniyedeki dalga grafikleri verilmiştir.Buna göre ;1. Hangi ses daha incedir ? 2. Hangi ses daha gürdür ? 3. Hangi ses daha pestir ? 4. Hangi ses daha yüksektir? 5. Hangi ses daha şiddetlidir ? 6. Hangi sesin genliği daha büyüktür ?

Örnek : 2- Bir işyerinde ses şiddeti 80 dB olduğu anlaşılıyor.Alınan tedbirlerle 10 kat azaltılıyor.Son durumdaki ses şiddeti kaç dB ‘dir?

SESİN TINISI : Ud ve Gitardan farklı sesler çıkar. Çünkü aletlerin yapılarına,büyüklüklerine,yapıldıkları malzemenin cinsine göre farklılık gösterirler.Buna sesin tınısı denir.Bu özellikten yararlanılarak sesin hangi kaynaktan geldiği ayırt edilebilir.

MÜZİK VE FEN : Telli Çalgılar : Telli çalgıların hemen hepsinde benzer teller kullanıldığı halde gövde yapıları farklı olduğundan sesler farklı farklı çıkar.Ayrıca enstrümanlarda kullanılan malzemenin cinsi ve gövde biçimi de çalgı aletinin çıkardığı sesi etkiler.

Örnek :AZ GERGİN TEL GERGİN TEL

a. Bu teller eşit kuvvetle çekilip bırakılırsa hangi tel daha fazla titreşir?b. Hangi tel ince ses çıkartır?

TELLİ MÜZİK ALETLERİ : •Telli çalgılarda ; Telin cinsi, kalınlığı, uzunluğu, gerginliği frekansı etkiler.•Telli çalgılarda tel titreşir. •Telli çalgılar ; Keman,gitar,bağlama vb • Titreşen telin kalınlığı arttıkça SES KALINLAŞIR.

Titreşen tel inceldikçe SES İNCELİR • Kalın tellerle KALIN SESLER ( Düşük Notalar ) , İnce tellerle İNCE SESLER ( Yüksek Notalar ) çıkartılır.

• Titreşen telin boyu kısaldıkça FREKANSI ARTAR SES İNCELİR Titreşen telin boyu uzadıkça FREKANSI AZALIR SES KALINLAŞIR.  Titreşen telin yapıldığı maddenin cinsi değişirse çıkan sesin frekansı da değişir. 

   

Kalın ve İnce teller

ÜFLEMELİ ENSTRÜMANLAR :

Üflemeli çalgılarda hava titreşir.

• Üflemeli sazlarda sesin ince veya kalın olması ; enstrümanın içinde bulunan hava boşluğunun uzunluğuna bağlıdır.

Havanın yol aldığı kanal ne kadar UZUN olursa elde edilen ses o kadar KALIN olur

• Boyu kısa olan flütün frekansı, uzun flütten fazla olur. 

KORNO

Trompet, Trombon, Korno, Borozan Ağızlık yoktur.Hava enstrümana üflenir.Hava titreşimi elde edilir.

TROMPET

BORAZAN

TROMBON

KLARNET

• Klarnet, Zurna, Saksafon Ses ağızlık yardımı ile elde edilir. Ağızlık ile elde edilen ses müzik aleti içinde ilerler. Müzisyen notaları kapatarak farklı frekansta sesler elde eder.

SAKSAFON

ZURNA

VURMALI ENSTRÜMANLAR : Trampet, davul, bongo gerginleştirilmiş deri bir yüzeyden oluşur.Elde edilen sesin frekansı ;

1. Derinin yüzey alanına,2. Kalınlığına ,3. Gerginliğine bağlıdır.

Derinin kalınlığı arttıkça SES KALINLAŞIR.

Derinin yüzeyi artarsa SES KALIN olur.

Derinin gerginliği arttıkça SES İNCE olur.

TRAMPET

DAVUL

BONGO

NOT: Telli çalgılarda telin gerginliğini değiştirmek için aparatlar yer alır. Bu aparatlar aracılığı ile tellerin gerginlikleri değiştirilir. Buna akort denir. Osiloskop : Ses dalgalarının özelliklerini incelemek için kullanılan aletlere denir.Ses bir mikrofon yardımıyla akıma dönüştürülür.Bu elektrik akımı osiloskop ekranında dalga olarak görülür.Dalga kullanılarak sesin genlik ve frekansı bulunabilir.

OSİLOSKOP

REZONANS : Saniyedeki titreşim sayıları (Frekansları) eşit olan ses kaynaklarından biri titreştirildiğinde diğeri de etki ile titreşir.Bu özelliğe rezonans denir.(Açık kısımları birbirine bakacak şekilde konulur.)

SES BİR ENERJİ TÜRÜDÜR

Hava molekülleri sesi aktarırken birbiriyle çarpıştığında hareket enerjilerinin bir kısmı ısıya dönüşmekte böylece aktarılan hareket enerjisinin miktarı azalmaktadır.Yanımızdan geçerken sesi rahatsız eden kamyon,uzaklaştığında da aynı sesi üretmesine rağmen,bize ulaşan ses azaldığı ( havada soğurulduğu) için etkisi kaybolmaktadır.Ses dalgalar halinde yayılan bir enerji türüdür.

SESİN YAYILMASI :Ses dalgalarının, bir yüzeye çarparak yön değiştirmesine sesin yayılması denir.

Ses bir yüzeye geldiğinde yüzeyin durumuna göre iki şekilde yansımaya uğrar. 1- Aynı maddeden yapılmış, aynı yüzey alanına sahip iki cisimden biri düz diğeri pürüzlü yüzeye sahip olup bu yüzeylere gönderilen aynı özellikteki seslerden pürüzlü yüzeyden yansıyan sesini daha az duyarız. 2- Düz yüzeylerden yansıyan ses aynı doğrultuda yayılırken pürüzlü yüzeylerden yansıyan ses farklı doğrultuda yayılır ve sonuçta pürüzlü yüzeylerden yansıyarak kulağımıza gelen ses dalgaları azalır.

Sesin Hızı : Işık havada 300 milyon m /s hızla yayılırken, ses havada 340 m/s hızla yayılır. Sesin yayılma hızı nelere bağlıdır ?

• Maddenin yoğunluğu ( D.O.)• Ortam sıcaklığı ( D.O.)• Ses katılarda sıvılara göre daha hızlı yayılır. (Katılar daha yoğun olduğu için)

• Sıcaklık arttıkça sesin yayılma hızı da artar.(Tanecik hareketi arttığı için)

Örn: Eşit uzunluk ve eşit kalınlıktaki metallerden hangisinde, ses daha hızlı yayılır ? I- Bakır II- Demir III- Demir IV- Demir 200C 200C 800C 600C En sıcak metalde ses daha hızlı yayılır.

Ses maddesel ortamda yayılır. SES BOŞLUKTA YAYILMAZ.Sesin Yansıması : Ses dalgalarının bir engele çarpıp,doğrultu değiştirmesine sesin yansıması denir.

 Yankı : Ses dalgalarının sert bir yüzeye çarpıp tekrar geri dönmesine yankı denir. Yankı oluşturabilecek yerler genellikle büyük duvarlar ve derin vadilerdir. Yankı olayının havada algılanabilmesi için ses kaynağı ile engel arasında en az 17 m. mesafe olması gerekir.

Sesin yansıma ve yankı özelliğinden yararlanılarak ; Denizlerin derinliği, bir gölün ve bataklığın genişliği ölçülebilir, balık sürülerinin yerleri tespit edilebilir. Balina, yunus ve yarasa gibi canlılarda sesin yankı ve yansıma özelliğinden yararlanırlar. Radar, sonar, ultrasın gibi cihazların çalışmasında, vücutta biriken taşların kırılmasında yararlanılır. Sanayi sektöründe metallerin çatlak olup olmadıklarının tespiti ses dalgaları ile kontrol edilerek araba ve uçak gibi araçların güvenlikleri sağlanmakta ayrıca ses dalgaları cisimlerin uzaklıklarının tespiti için kullanılmaktadır. Ses havada yaklaşık 340 m/s süratle yayılır. Uzaklık ölçen cihaz ( Sonar ) engele ses dalgası gönderir. Engelden yansıyan sesin tekrar cihaza dönmesi arasında geçen süreden engelin uzaklığı tespit edilir.

Ses havada yaklaşık 340 m/s süratle yayılır. Uzaklık ölçen cihaz ( Sonar ) engele ses dalgası gönderir. Engelden yansıyan sesin tekrar cihaza dönmesi arasında geçen süreden engelin uzaklığı tespit edilir.

RADAR SONAR ULTRASON

BALİNA YUNUS

YARASA

SESİN SOĞRULMASI VE YALITIMI

Yumuşak ve pürüzlü maddeler sesi az iletir.Bu nedenle pamuk,yün,keçe gibi maddeler yalıtım malzemeleri olarak kullanılır.Tahta,beton,metal sesi iyi iletir.Hastane, huzurevi, kütüphane, tiyatro, öğrenci yurdu, konferans salonu, ses kayıt odaları gibi mekanlarda dış ortamdaki sesin içeri girmesini engellemek için ses yalıtımı yapılır. Sesin yalıtımını sağlamak için sesin soğrulmasını sağlayan maddeler kullanılır ve çift cam yöntemi uygulanır.  

Günlük yaşamdan sesin soğrulması ve etkilerini örnekleyecek olursak ;• Araçların egzozlarındaki susturucularda sesi soğurucu maddelerdir. Bunlar motor sesinin büyük bir kısmını hapseder.

• Oturma odasında bulunan yumuşak ve gözenekli eşyalar sesin büyük bir çoğunluğunu soğurur ayrıca odadaki eşyaların girintili çıkıntılı pürüzlü yüzey yapısına neden olduğundan sesi daha çok soğurur. • Yeşil alanlarda; hem soluduğumuz havayı temizler hem de şehir gürültüsünün büyük bir kısmını soğurur.

• Kar yağdığı zamanda kar taneleri sesin büyük bir kısmını soğurduğu için sokaklar daha sessizdir.

Ses kaydı : Sesin kaydedilmesini ve tekrar dinlenebilmesini sağlayan araca fonoğraf denir. Thomas Edison tarafından bulunmuştur.

ÇIKMIŞ SORULARSORU :1-Teog 2013-2014

SORU :2-Teog 2013-2014

SORU :3-2009 SBS SORU :4-2009 SBS

SORU : 5 2012- SBS

SORU : 6 2012- SBS

SORU :8) 2011-SBS

SORU :7) 2010-SBS

SORU :10) 2011-SBS SORU :9) 2010-SBS

Kamyon ile otomobilin çıkardığı seslerin şiddeti ile sinek ve kuşun çıkardığı seslerin yüksekliği aşağıdaki sütun grafiklerinde verilmiştir:

Yalnızca .grafiklerde verilen bilgilerden yola çıkarak;

 I- Sineğin çıkardığı sesin frekansı, kuşunkinden küçüktür.II- Kamyonun çıkardığı desibel (dB) biriminde ölçülen ses düzeyi, otomobilinkinden büyüktür.III- Otomobilin çıkardığı sesin genliği, kuşun çıkardığı sesin genliğine eşittir. ifadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur?

 A) Yalnız B) Yalnız II C) Yalnız III D) II ve III

SORU :12) 2013-SBS