Zvuk a jeho vlastnosti

1. Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia Zvuk a jeho vlastnosti

2. Obsah • Zvuk • Akustika • Zdroje zvuku • Delenie zvuku • Vlastnosti zvuku • Šírenie zvuku • Zvukové spektrum • Príklady frekvencií bežných zvukov • Ozvena • Rezonancia • Použité zdroje

3. Zvuk • mechanické vlnenie látkového prostredia s frekvenciou 16 Hz až 20 kHz • šíri sa v plynoch, kvapalinách i v pevných látkach • nešíri sa vo vákuu • infrazvuk – zvuk s frekvenciou < 16 Hz • ultrazvuk – zvuk s frekvenciou > 20 kHz • akustika – veda zaoberajúca sa fyzikálnymi dejmi, ktoré vznikajú pri prenose zvuku

4. Akustika • fyzikálna akustika - študuje fyzikálne podmienky vzniku zvuku v zdrojoch zvuku, šírenie a pohlcovanie zvukov v rôznych prostrediach • fyziologická akustika - zaoberá sa vznikom zvuku v hlasovom orgáne človeka a vnímaním zvuku uchom • hudobná akustika - skúma zvuky z hľadiska potrieb hudby

5. Zdroje zvuku • sú telesá, v ktorých vzniká stojaté vlnenie (chvenie) • chvenie telies sa prenáša na okolité prostredie a v ňom sa šíri ako mechanické vlnenie • struny, tyče, dosky, blany, membrány, vzduchové stĺpce...

6. Delenie zvuku • hudobné zvuky - tóny majú harmonický priebeh (jednoduché tóny) alebo zložitejší periodický priebeh (zložené tóny) • nehudobné zvuky - hluky majú neperiodický priebeh

7. Vlastnosti zvuku • výška zvuku - je daná frekvenciou zvuky s harmonickým priebehom (jednoduchý tón) určuje frekvencia absolútnu výšku tónu zvuky s neharmonickým priebehom (zložený tón) určuje najnižšia frekvencia relatívna výška tónu - je to pomer frekvencie daného tónu k frekvencii základného tónu

8. Vlastnosti zvuku • farba zvuku - určená počtom vyšších harmonických tónov v zloženom tóne a ich amplitúdami • intenzita zvuku – podiel výkonu zvukového vlnenia P a obsahu plochy S, cez ktorú vlnenie prechádza [I]= W. m-2 • prah počuteľnosti - najmenšia intenzita zvuku • prah bolesti - vzniká v uchu pocit bolesti I = I0 = 10-12 W . m-2 (0 dB) I = 1 W . m2 (120 dB)

9. Šírenie zvuku • rýchlosť šírenia zvuku závisí od tlaku, teploty a vlhkosti vzduchu • hustejšie látky vedú zvuk rýchlejšie. rýchlosť zvuku frekvencia v = λ . f vlnová dĺžka

10. Zvukové spektrum • nízke tóny (basové) - od 20 Hz do 170 Hz zvuky hromu a výstrelov, údery na bubon, zvuky basy • stredné tóny - od 300 Hz do 5,5 kHz reč, ruchy ulice, dávajú zvuku energiu • ľudský hlas-od 175 Hz do 3700 Hz (najcitlivejšie pre ľudské ucho) • vysoké tóny - od6 kHz až do 20 kHz píšťala

11. Príklady frekvencií bežných zvukov

12. Ozvena (echo) • zvuk odrazený od veľkej prekážky • ucho vníma ozvenu osobitne od pôvodneho zvuku • na princípe ozveny pracuje sonar, radar, meranie vzdialenosti 

13. Rezonancia • Slovo "rezonancia" je latinského pôvodu a znamená "ozvuk" alebo "ozvena" Ak je frekvencia vlastných kmitov skleneného pohára zhodná s frekvenciou dopadajúceho zvuku, pohár sa môže roztrieštiť.

14. Použité zdroje • Tarábek, P. a kol.: Zmaturuj z fyziky, Didaktis, Bratislava, 2011 • Lepil, O. - Houdek, V.- Pecho, A.: Fyzika pre 3.ročník gymnázia, SPN, Bratislava, 1986 • http://www.petrof-pianosalon.cz/eshop/emdata/products/189_l.jpg • http://www.youtube.com/watch?v=17tqXgvCN0E