1Iva Garčicová, 2011

2

Vyber, co mají společného:

a) pes

b) učitel fyziky

c) rocková skupina

Všichni se snaží zaujmout vaši pozornost pomocí zvuku.

Všichni mají rádi maso.

3

Co je zvuk?Nejjednodušší odpovědí je:

Zvuk je to, co slyšíme.

Pokud nějaké těleso kmitá, rozkmitává okolní vzduch. Díky vibracím molekul vzduchu se nepatrně mění jeho tlak, který pociťujeme na svých ušních bubíncích.

4

Zvuk je mechanické vlnění s frekvencí v rozsahu 16 Hz až 16 000 Hz (někdy se uvádí rozsah 20 Hz až 20 000 Hz).

Tyto meze nejsou pevně dané, ale jedná se o průměrné hodnoty vnímané lidskou populací. S rostoucím věkem se horní hranice snižuje.

Pokud je frekvence vlnění menší než 16 Hz, jedná se o infrazvuk (ten slyší například sloni). Při větší frekvenci než 20 kHz se jedná o ultrazvuk (ten mohou slyšet například psi nebo netopýři).

Definice zvuku

5

Zdroje zvukuZdrojem zvuku jsou chvějící se pružná tělesa.

Vyzkoušejte:

1. Pravítko položte přes hranu stolu. Rozkmitejte přečnívající část pravítka. Poslouchejte zvuk, který vibrující pravítko vydává. Postupně přečnívající část zkracujte.

2. Porovnejte chvění plastového a dřevěného pravítka.

Závěry:

1. Kratší pravítko vibruje rychleji než delší a zvuk má vyšší frekvenci.

2. Dřevěné pravítko je tužší a kmitá rychleji.

6

AkustikaAkustika je část fyziky, která se zabývá studiem:

vzniku a šíření zvuku,

jeho vlastnostmi,

působení zvuku na člověka,

využití zvuku v praxi.

7

LadičkaLadička je zdroj zvuku s přesně definovanou frekvencí (440 Hz - tón komorní a).

8

Kmitání ladičkyLadička je tvořena dvěma kovovými rameny ve tvaru písmene U.

Ladičku rozezníme jemným klepnutím pružného kladívka. Její ramena příčně kmitají, rozkmitávají i okolní vzduch a tak vzniká zvuk.

9

Kmitání ladičkyČasový průběh kmitání ladičky můžeme zaznamenat do sazí.

Konec ramen ladičky koná po rozeznění harmonické kmity. Ve vrstvičce sazí je zaznamenána (přibližně) sinusovka.

Dnes můžeme samozřejmě zvuk ladičky zaznamenat mikrofonem a zobrazit třeba na obrazovce osciloskopu.

rozšiřující učivo

10

Hudební nástroje

strunné (kytara, housle)

Při chvění na struně vzniká příčné stojaté vlnění. Oba konce struny jsou stále v klidu a vytvářejí tedy uzly. Ostatní body kmitají s různou amplitudou výchylky.

11

Hudební nástrojedechové (píšťala, trubka, klarinet,…)

U dechových nástrojů vzniká podélné stojaté vlnění vzduchového sloupce.

12

Elektronické zdroje zvuku

reproduktory

elektronické hudební nástroje

tónový generátor, který může jednoduše a v širokých mezích měnit kmitočet případněi časový průběh signálu.

13

Periodické zvuky

jednoduché (harmonické) – časový průběh je sinusovka Zdrojem harmonického zvuku je ladička nebo tónový generátor.

Tóny dělíme na:

Periodické zvuky nazýváme hudební zvuky nebo tóny.

14

Periodické zvukysložené – mají časový průběh složitější.

Zdrojem složeného periodického zvuku jsou hudební nástroje a lidské hlasivky při vyslovování samohlásek.

15

Neperiodické zvuky

vnímáme jako hluk

Patří k nim různé šumy, praskot, údery apod. i zvuky bicích nástrojů. Neperiodický průběh mají také souhlásky.

nemají dobře definovanou periodu; s časem se výrazně nebo chaoticky mění.

16

KONEC

17

Nejstarší záznam hlasu

Pořídil jehlou do vrstvy sazí na papíře pařížský vynálezce Édouard-Léon Scott de Martinville, a to v roce 1860 – tedy 17 let před Edisonovým vynálezem fonografu! Tento záznam se podařilo na jaře 2008 americkým vědcům zrekonstruovat díky optickému naskenování a počítačovému zpracování. (K dispozici je například na Wikipedii.)

ROZŠIŘUJÍCÍ UČIVO

18

Fonograf

 je první přístroj na nahrávání a reprodukci hlasu. Jeho vynálezcem byl roku 1877 Thomas Alva Edison, který si jej 19. února 1878 nechal patentovat.

Záznam na fonografu byl uchováván na válečku.

Váleček byl zhotoven z kovu a byla do něj vysoustružena spirálová drážka, která vedla jehlu. Edison přes tento váleček u svého původního přístroje nalepil staniol (u pozdějších fonografů se namísto staniolu používala vrstva vosku). Záznam se prováděl přes kovový trychtýř, který zesiloval zvuk, a dno měl přelepené membránou (původně z rybího plynového měchýře). Na konci membrány byla přilepená jehla. Při záznamu se akustické kmity membrány přenášely na jehlu a ta protlačovala staniol. Při snímání se naopak kmity jehly přenášely na membránu a ta kmitáním vytvářela zvuk.

ROZŠIŘUJÍCÍ UČIVO

19

Sirény

Sirény jsou mechanická zařízení vydávající stálý nebo kolísavý tón.

Savartova Seebeckova

ROZŠIŘUJÍCÍ UČIVO

20

Savartova siréna

kolafnf

Zuby rotujícího ozubeného kotouče rozechvějí pružný pásek. Frekvence zvuku sirény závisí na počtu zubů a frekvenci otáčení.

Při větším počtu ozubených kotoučů na společné ose znějí tóny po přiblížení pásku k různým kotoučům různých frekvencí.

ROZŠIŘUJÍCÍ UČIVO

21

Seebeckova siréna

kolafnf

Má rotující kotouč s pravidelně rozmístěnými otvory. Tryskou na kotouč v místě otvorů foukáme vzduch.

Je-li na kotouči více řad otvorů (s různým počtem n), může znít siréna při stejných otáčkách různými tóny podle toho, na kterou řadu proud vzduchu míří.

ROZŠIŘUJÍCÍ UČIVO

22

Maso mají sice všichni rádi,

ale to není

správná odpověď

23

Kdyby pes nekňučel, snadno bychom zapomněli, že potřebuje na procházku.

Bez zvuku, bychom nemuseli poslouchat nudný výklad učitele.

Rocková skupina by neměla fanoušky.

správná odpověď

24

Zdroje textu a obrázků

http://physicswithothon.wikispaces.com/Week+Two+-+2nd+block http://www.education.com/science-fair/article/sound-longitudinal-waves/ http://bookbuilder.cast.org/view_print.php?book=44338 http://kdf.mff.cuni.cz/vyuka/psp1/lib/exe/fetch.php?w=&h=&cache=cache&media=ii_2_1.jpg http://www.shelbycollinge.com/mindmagic.html http://www.note4piano.com/EN/catalog.php?action=showitem&numart=WITTN0106&ve=scores http://www.asc-csa.gc.ca/eng/educators/resources/neemo/sound/speech.asphttp://lac.karlov.mff.cuni.cz/KmitMain/Kmitani/ises/ladicka.htmhttp://www.phys.unsw.edu.au/jw/woodwind.htmlhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Old_violin.jpghttp://www.mujpioneer.cz/cz/nav/produkty/audio-video/reproduktory/regalove-reproduktory/cs-3070http://www.buzzle.com/articles/electric-guitar-packages.htmlhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b6/Schwingende_Saiten.svghttp://labspace.open.ac.uk/mod/resource/view.php?id=437048http://www.soulpurposeinstitute.com/blogs/posts?page=1http://miichal.bloguje.cz/tema-1-java-projekty.phphttp://violinnotes.info/violin/violinsizes/http://jlswbs.wordpress.com/category/hudba-a-zvuk/

LEPIL, O. Fyzika pro gymnázia, Mechanické kmitání a vlnění. 3. přepracované vydání Praha: Prometheus 2002. ISBN 80-7196-216-3.