Sanser og lyd

Der er lyd overalt

De er overalt – lydene. Lige meget hvor du vender dit hoved hen – ligegyldigt om det er dag eller

nat, så vil du altid høre lyde. De kommer bølgende gennem luften og rammer dig overalt på din

krop. Men kun der, hvor du har ører at høre med, bliver de registreret som lyde.

Luk ørerne

Vi er så vant til at blive bombarderet med lyde, at der er mange af dem vi ikke lægger mærke til.

Om natten lukker vi øjnene – og sover. Men selv mens vi sover lytter vi – for vi kan ikke lukke

ørerne.

Prøv at lukke øjnene og lyt lige nu. Hvad hører du?

Hvad er lyd

Lyd er bølger – trykbølger, der bevæger sig gennem luften. Lydbølgerne kan også løbe gennem

vand og andre væsker – eller gennem faste stoffer som træ eller sten.

Lyd er trykbølger i luften

Prøv at slå på en ting – en metalstang fx, det kan være et skilt, et bordben eller noget andet. Hvad

sker der? Du hører en lyd. Hvorfor?

Når du slår på metalstangen overfører du energi til den. Det får metalstangen til at svinge med små

hurtige svingninger, som man kan se i slowmotion og med forstørrelsesglas. Hvis vi nu kigger helt

tæt på den ene side af metalstangen, så vil stangens svingninger få luften omkring stangen til at

svinge – og danne bølger af tryk – lydbølger.

Det sker sådan her, hvis vi ser det i slowmotion:

Sanser og lyd

Først skubber stangen til luftens molekyler, så de bliver pakket tættere sammen.

Molekylerne i luften skubber til molekylerne længere ude, så de bliver pakket tættere

sammen – man kan sige at der bliver dannet en bølge af fortættet luft, som løber ud fra

stangen i alle retninger.

Derpå svinger metalstangen til den anden side, så bliver der dannet et lille sug, som gør at

der kommer større afstand mellem luftens molekyler – det kan man kalde en bølge af

fortyndet luft.

Og så svinger stangen tilbage igen – og danner en ny bølge af fortættet luft. Osv.

Lyd opstår altså ved, at der dannes tryk-bølger af fortætninger og fortyndinger af molekyler i luften.

Det er det vi kalder lydbølger.

Man kan forestille sig lydbølger som fortætninger og fortyndinger af molekyler i luften. Tegning:

Eva Wulff.

Lyd er trykbølger

Det enkelte luft-molekyle flytter sig næsten ikke. Det svinger – og skubber til molekylerne ved

siden af – så energien løber som trykbølger gennem luften, fra lydkilden og over til vores øre. I øret

sætter lydbølgen vores trommehinde i bevægelse, så lyden bliver omdannet til små

elektriske impulser i vores nervesystem, som hjernen opfatter som lyd.

Sanser og lyd

Øret og hørelsen

Dit øre består af det ydre øre med øreflip og øregang, som du kan mærke med fingeren. Inde

bagved trommehinden ligger mellemøret – og endnu længere inde i hovedet ligger det indre øre.

1 og 2: Ydre øre. 3. Mellemøre. 4: Indre øre. Foto: Malene Bendix.

Hvordan virker øret

Det ydre øre er som en tragt, der fanger lyden ind. Når en lydbølge rammer dit øre, løber den ind i

øregangen – og sætter din trommehinde i bevægelse. I mellemøret, lige indenfor trommehinden,

sidder tre bittesmå knogler: Hammeren, ambolten og stigbøjlen. Når lydbølgen får trommehinden til

at svinge, så svinger de tre små knogler også – og overfører bevægelsen til sneglen i det indre øre.

Sneglen er formet som et sneglehus og fyldt med væske. Sneglehusets indre vægge er beklædt med

bittesmå hår-celler. Det er nerveceller, som kan opfatte bittesmå bevægelser.

Når en lydbølge får din trommehinden til at bevæge hammeren, armbolten og stigbøjlen, så

overfører de bevægelsen til væsken i sneglen. De små hårceller opfanger bevægelsen – og sender en

nerve-impuls til høre-nerven. Via hørenerven løber impulsen til hjernen, som hitter ud af, hvad det

er for en lyd vi har hørt. Det sker ude i hjernebarken.

Så det er en lang vej, for en lille lyd.

Sanser og lyd

Lydens frekvens og tonehøjde

Hvis du hører en sangerinde synge en ren tone, så kan vi tegne lyden som en bølge af højere tryk og

lavere tryk, der går fra sangerindens mund – gennem luften og til dit øre.

Hvis sangerinden tager det høje C, så vil de lydbølger der kommer ud af hendes mund svinge

hurtigere, end hvis hun brøler – ”Så er det ned fra scenen, møgunger”, med sin dybeste stemme.

Lydbølger svinger hurtigt ved høje toner - og langsomt ved lave lyde.

Tegning: Eva Wulff.

Frekvens Lydens bølgelængde måles som afstanden fra bølgetop til bølgetop i meter og angiver tonehøjden.

Lydens tonehøjde er afhængig af, hvor mange gange lydbølgen svinger for hvert sekund. Svinger

den hurtigt, er tonen høj. Svinger den langsomt er tonen lav. Svingningshastigheden kalder man

lydens frekvens – og det måles i antal bølger pr tid. Prøv at synge en lyd med en høj frekvens – og

så en med en lav.

Frekvens måles i hertz (antal svingninger/sek).

De dybeste toner vi mennesker kan høre er på cirka 20 hertz. Deres lydbølger svinger altså 20

gange pr. sekund. De højeste toner vi mennesker kan høre er omkring 20.000 hertz og svinger altså

20.000 gange pr. sekund?

Sanser og lyd

Lydens styrke

Prøv at synge helt stille. Når du synger svagt, er de lydbølger du frembringer, lave. Prøv så at synge

kraftigt! De lydbølger du frembringer nu er høje – ligesom den larm du laver. Lydbølgernes højde

(eller amplitude) fortæller noget om lydstyrken, dvs. om hvor kraftig lyden er.

Høje lydbølger er kraftig lyd. Lave lydbølger er svag lyd.

Tegning: Eva Wulff.

Lydens styrke måler man i en enhed, man kalder decibel (dB).

Decibel – et mål for lydstyrke

Lydens styrke måler man i decibel (dB). Vores ører kan lige akkurat opfatte en lydforskel på én

decibel. Her er eksempler på lydes styrke:

0 dB: Høretærsklen for et normalt menneskeøre

10 dB: Svag raslen af blade

30 dB: Fuglesang

50 dB: Dæmpet tale

70 dB: En støjende restaurant med mange mennesker

80 dB: En gade med meget trafik

85 dB: Den maksimale grænse for arbejdsstøj – og larm i klassen

90 dB: Høj og voldsom råben – skæld ud :(

110 dB: Musikken på et diskotek eller i øvelokalet hos et rockband

120 dB: Kraftig støj fra en flyvemaskine

125 dB: Smertetærsklen

135 dB: Det højeste man må spille ved en udendørs rockkoncert

160 dB: Et kraftigt skud

180 dB: Lyden af en kanon helt tæt på. Trommehinden brister.

Sanser og lyd

eller:

Sanser og lyd

Masser af lydbølger

Ude i virkeligheden er der masser af lyde. Prøv at lytte. Måske kan du høre stemmer, der snakker

inde ved siden af, udenfor synger solsorten og langt væk kører en bil. Lydbølger med forskellige

frekvens, forskellig styrke og forskellig varighed blander sig sammen. Men vores ører er udviklet til

at skille de forskellige bølgemønstre ad – og til at genkende og huske lyde. Det betyder fx, at du

ved, at det er en bil, der kommer bagved dig, når du cykler af sted.

Lydens hastighed

Lyd er langsommere end lys

Måske har du stået på en bakketop og kigget ud over et landskab. Langt borte står en mand og

hugger brænde. Du kan se ham. Han stiller et stykke træ op på huggeblokken. Så løfter han

kløveøksen op over hovedet – og lader den falde ned på brændestykket, så det flækker. Du ser det

ske, men først lidt efter hører du lyden af øksen, der rammer træet.

Lydbølgerne bevæger sig hurtigt – men lysets bølger bevæger sig endnu hurtigere – og derfor når

lyden af mandens økse dig lidt senere end synet. Hvor lyd ved stuetemperatur drøner af sted ca. 340

meter pr. sekund, så farer lyset af sted med ca. 300.000 km pr. sekund. Og ja, det er noget hurtigere.

Torden og lynild

Når det tordner, er det braget fra lynet, som du hører. Men tit vil du se lynet først – og så hører

tordenbraget efter et stykke tid.

Da jeg var lille sad vi altid oppe, når det var tordenvejr om aftenen. Vi tændte stearinlys og drak

tordenkakao – og var lidt bange for, at lynet skulle slå ned i vores hus. For at finde ud af, hvor langt

lynet var væk, talte vi altid sekunderne fra vi så et lyn – og til vi hørte braget. Vi talte: ”En spande

vand. To spande vand. Tre spande vand,” – og hver spand vand tog cirka 1 sekund at tælle. Jo færre

sekunder der gik, desto tættere var lynet på vores hus. Men hvor tæt?

Vi ved at lyden bevæger sig omkring 340 meter/sekund. Hver gang vi talte ”en spande vand” gik

der ét sekund. Vi skulle altså tælle 3 spande vand, for at lynet var 3 x 340 = cirka 1 kilometer væk.

Huha.

Sanser og lyd

Lyden bevæger sig hurtigere gennem vand end gennem luft.

Foto: Malene Bendix.

Lyd gennem luft, vand og fast stof

Lyden bevæger sig som bølger gennem luften – og gennem andre stoffer. Men det bevæger sig ikke

lige hurtigt gennem alle stoffer. Ved stuetemperatur bevæger lyd sig gennem luften med ca. 340

meter pr. sekund. Vidste du, at lyden rejser hurtigere gennem vand? Og endnu hurtigere gennem

træ, glas og stål? Det skyldes at molekylerne i faste stoffer er pakket tættere end i gasser og væsker

– og derfor hurtigere kan overføre lydbølgernes bevægelse til hinanden. I tabellen kan du se, hvor

hurtigt det går.

Stof Lydens hastighed i meter/sekund ved 15 grader Celcius

Luft 340

Vand 1485

Træ 4000

Glas 5000

Stål 5100

Luft og jern Har du nogensinde prøvet at slå på et langt jernrør? I den anden ende af røret, vil slaget kunne høres

to gange. Først vil du høre lyden, som er løbet gennem jernet i røret. Og ganske kort efter vil du

kunne høre lyden, som har forplantet sig gennem luften i røret.

Sanser og lyd

Stille verdensrum Ude i verdensrummet er der ingen lyd. Der er stille. I verdensrummet er der ikke noget luft – og

derfor heller ikke noget stof, som lyden kan bølge igennem. Så der er bare stor stilhed.

Lyde kan være smukke. Her er en munk - en han med sort kalot. Munken synger smukt. Foto:

Morten DD. Hansen, Naturhistorisk Museum, Aarhus.

Artiklen er en let redigeret del af Skoven i Skolens delprojekt ”Naturfag i Naturen”, som er støttet

af Aage V. Jensens Naturfond. Forfatter: Malene Bendix. Tegning: Eva Wulff.

Gitte Petersen. Klaus Schak Laursen, Karen Ravneberg

Kerteminde Byskole 2015.

Sanser og lyd

Elevark

1. Hvordan opstår lyd? 2. Hvad menes med fortættet og fortyndet luft? 3. Lav en illustration af lydens vej fra en lydkilde til øre.

4. Hvilke lyde kan vi mennesker høre? 5. Hvordan kan vi høre forskel på forskellige lyde? 6. Hvad hedder de tre små knogler i det indre øre? 7. Hvad er øresneglens opgave?

Sanser og lyd

8. Tegn en lydbølge og marker en bølgelænge samt en bølgehøjde (amplitude)

Forklar herunder: - hvilken betydning har bølgelængden ? - hvilken betydning har bølgelængden bølgehøjden?

9. Forklar hvad frekvens er og hvilken enhed måles det i.

10. Med hvilken enhed måles lydens styrke? 11. Hvad er smertetærsklen for den menneskelige hørelse? 12. Lydens hastighed er 340 meter i sekundet. Hvad svarer 340 m/s til i km/t? 13. Lyn og torden er et eksempel, der viser at lyd bevæger sig langsommere en lys. Kan I

nævne andre ting, der viser det samme?

Sanser og lyd

14. Hvor mange gange er lyset hurtigere en lyden (cirka)? 15. Hvorfor bevæger lyd sig hurtigere igennem f.eks. træ end luft?

16. Hvad betyder lydens hurtige rejse gennem vand for havets dyr, som fx hvaler (hvalernes sang)?

17. Der er stille i verdensrummet, da der ikke er noget luft. Hvor er der ellers helt stille?

Ekstra: Når I er færdige med spørgsmålene, tager I en computer og går ind på hjemmesiden: www.tonegenerator.com og prøv jer frem med forskellige eksperimenter.