Zvyšování kvality výuky v přírodních a technických oblastech CZ.1.07/1.1.28/02.0055
Závislost hladiny intenzity zvuku na počtu zdrojů zvuku, na vzdálenosti od zdroje zvuku (experiment) Označení: EU-Inovace-F-8-15 Předmět: fyzika Cílová skupina: 8. třída Autor: Mgr. Monika Rambousková Časová dotace: 1 vyučovací hodina Forma: skupiny Anotace: tento experiment je možné zařadit do učiva o zvukových jevech, pomocí měření moderními čidly si ověří, že hladiny intenzity zvuku závisí na počtu zdrojů zvuku, na vzdálenosti od zdroje zvuku Cíl: změřit pomocí čidla hlukoměr Vernier SML-BTA závislost hladiny intenzity zvuku na počtu zdrojů zvuku, na vzdálenosti od zdroje zvuku
Pomůcky: počítač s programem Logger Lite, hlukoměr Vernier SML-BTA, stavebnice Boffin 750 Motivace: Jak hodně záleží na tom, jak daleko jsem od zdroje zvuku a kolik zdrojů zvuk vydává? Je zdravější poslouchat hudbu ze sluchátek nebo bez sluchátek? Teorie:
Zvuk je mechanické vlnění v látkovém prostředí, které je schopno vyvolat sluchový vjem. Frekvence tohoto vlnění, které je člověk schopen vnímat, jsou značně individuální a leží v intervalu přibližně 16 Hz až 20 000 Hz. Mechanické vlnění mimo tento frekvenční rozsah sluchový vjem nevyvolává, přesto se někdy také označuje jako zvuk. Frekvenci nižší než 16 Hz má infrazvuk, slyší jej např. sloni. Frekvenci vyšší než 20 kHz má ultrazvuk, který mohou vnímat např. psi, delfíni či netopýři. Děje, které jsou spojeny se vznikem zvuku jeho šířením a vnímáním, se nazývají akustika a stejný název má i věda, která tyto děje zkoumá. Hlasitost zvuku je subjektivní veličina. Je závislá na velikosti akustického tlaku , kterým zvukové vlnění působí na sluch (tj. proměnné složky tlaku). Jednotkou hlasitosti zvuku je decibel.
Postup: 1. Žáci na počítači spustí program LoggerLite a připojí hlukoměr. Nastaví čas a frekvenci měření 10 měření za sekundu. 2. Jeden z žáků bude měřit hluk, ostatní budou zdrojem zvuku (pokud by se nikdo z žáků nechtěl vzdát možnosti stát se zdrojem hluku při vyučování, tak měří učitel). 3. Měření hluku provedou pro celou skupinu, pak pro poloviční počet žáků. Větší počet žáků je pro měření vhodnější, můžete na měření pozvat i žáky jiných tříd. 4. Žák, který měří, vyzve spolužáky, aby na jeho pokyn vydávali jakékoliv hlasité zvuky, a spustí měření. 5. Vyzkoušejí obě měření se žáky sedícími jednotlivě v lavicích po celé třídě a se žáky, kteří se shluknou na jednom místě. 6. Výsledky obou měření porovnají, určí, které uskupení je pro měření vhodnější. 7. Grafy vhodnějšího měření vloží do pracovního listu v počítači. 8. Sestaví na stavebnici jeden z devíti nabízených generátorů hluku. 9. Spustí měření a hlukoměr postupně přibližují ke generátoru hluku. 10. Zamyslí se, na čem a jak závisí hladina intenzity hluku, zapíší závěr do pracovního listu.
Závěrečné zhodnocení:
Pracovní list: LABORATORNÍ PRÁCE č. Název úlohy: EU-Inovace-F-8-15
Závislost hladiny intenzity zvuku na počtu zdrojů zvuku, na vzdálenosti od zdroje zvuku Jméno:
Třída:
Datum:
Školní rok:
Spolupracovali:
Úkol: změřit pomocí čidla hlukoměr Vernier SML-BTA závislost hladiny intenzity zvuku na počtu zdrojů zvuku, na vzdálenosti od zdroje zvuku Pomůcky: počítač s programem Logger Lite, hlukoměr Vernier SML-BTA, stavebnice Boffin 750 Postup: 11. Na počítači spusťte program LoggerLite a připojte hlukoměr. Nastavte čas a frekvenci měření 10měřění za sekundu. 12. Jeden z vás bude měřit hluk, ostatní budou zdrojem zvuku. 13. Měření hluku proveďte pro celou skupinu, pak pro poloviční počet žáků. Větší počet žáků je pro měření vhodnější, můžete na měření pozvat i žáky jiných tříd. 14. Vyzvěte spolužáky, aby na váš pokyn vydávali jakékoliv zvuky a spusťte měření. 15. Vyzkoušejte obě měření se žáky sedícími jednotlivě v lavicích po celé třídě a se žáky, kteří se shluknou na jednom místě. 16. Výsledky obou měření porovnejte, určete, které uskupení je pro měření vhodnější. 17. Grafy vhodnějšího měření vložte do pracovního listu v počítači. 18. Sestavte na stavebnici jeden z devíti nabízených generátorů hluku. 19. Spusťte měření a hlukoměr postupně přibližujte ke generátoru hluku. 20. Zamyslete se, na čem a jak závisí hladina intenzity hluku, zapište závěr do pracovního listu.
Vypracování:
Graf pro polovinu žáků:
Graf pro všechny žáky:
Závislosti intenzity zvuku na vzdálenosti:
Graf
Doplňující úkol: Na stavebnici Boffin 750 sestavte obvody s různými zvuky – elektronický zvuk, strojová siréna, solární ptačí zpěv, noční zvuky apod. a změřte závislost intenzity hluku na vzdálenosti. Některé z těchto zvuků lze zobrazit na počítači prostřednictvím softwaru WINSKOPE. Závěr: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………
Použitá literatura: inspirováno experimentem na www.vernier.cz Všechny uveřejněné odkazy [cit. 2014-03-16]. Dostupné pod licencemi Creative Commons nebo public domain – na http://www.wikimedia.org. [on line]. Nestr. [cit. 22. 3. 2014] https://cs.wikipedia.org/wiki/Zvuk KOLÁŘOVÁ, R. – BOHUNĚK, J., Fyzika pro 8. ročník základní školy Praha: Prometheus, spol. s r. o., 1999. 226 s. ISBN 80-7196-149-3 Doc. Dr. Ing. RAUNER K. a kol., Fyzika 8 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia Plzeň: Nakladatelství Fraus, 2006. 128 s. ISBN 80-7238-525-9
RNDr. Rojko M. a kol., Fyzika kolem nás – Fyzika I pro základní a občanskou školu Praha: Scientia, spol. s r. o., 1995. 105 s. ISBN 80-85827-83-2
