METODIKY & PRACOVNÍ LISTY
Akustika PROJEKT VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ! BYL PODPOŘEN:
Plzeň
Cílem projektu je prostřednictvím vzdělávacích (vzdělávací programy, materiály) a popularizačních („vědecké“ road-show) nástrojů a přeshraniční motivační soutěže zvýšit zájem žáků a studentů o techniku a vědu a podpořit vzájemnou komunikaci vzdělávacích institucí v této oblasti, tj. posílit vazby mezi jednotlivými stupni škol i dalšími vzdělávacími subjekty v regionu Cíle 3.
PROJEKT
PRACOVNÍ LIST Y
VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ!
AKUSTIKA
FINANCOVÁNO Z PROGRAMU
2
Obsah 4
Teorie 4
Zvuk, infrazvuk a ultrazvuk
4
Šíření zvuku
4
Rozdělení zvuku
4
Rychlost zvuku
5
Vlastnosti zvuku
6
Akustika
6
Seznam zkratek
6
Seznam použité literatury
7
Pokus č. 1: Vznik zvuku
8
Pokus č. 2: Šíření zvuku ve vzduchu
8
Pokus č. 3: Přenos zvuku prostředím
9
Pokus č. 4: Odraz zvuku
9
Pokus č. 5: Práh slyšitelnosti
10 Pokus 11 Test
1
12 Test
2
č. 6: Principy fungování hudebních nástrojů
Test 1: 1c), 2b), 3c), 4c), 5d), 6b), 7c), 8a), 9a), 10a). Test 2: 1a), 2c), 3a), 4a), 5c), 6b), 7c), 8b), 9a), 10b).
Foto na obálce: Shiny, Robin Zebrowski, licence CC BY 2.0, www.flickr.com, pozměněno
Vodič zvuku je prostředí, kterým se zvuk šíří od zdroje k přijímači. Nejčastěji bývá vodičem zvuku
Teorie
vzduch, zvuk se šíří i kapalinami (např. vodou) a pevnými látkami (např. stěnami domu). Obecně platí, že zvuk pro své šíření potřebuje hmotné prostředí. Vakuum je dokonalou zvukovou izolací, zvuk se v něm nemůže šířit. Přijímačem (detektorem) zvuku může být ucho, mikrofon či snímač.
ROZDĚLENÍ ZVUKU ZVUK, INFRAZVUK A ULTRAZVUK Zvuk je podélné mechanické vlnění, jehož frekvence se pohybuje v rozmezí 16 Hz až 20 000 Hz. Toto vlnění vyvolává v lidském uchu sluchový vjem. Schopnost vnímat zvukové vlnění je ovšem značně individuální. Mechanické vlnění, jehož frekvence je nižší než uvedených 16 Hz se nazývá infrazvuk. Jako spodní hranice infrazvuku bývají uváděny hodnoty mezi 0,001 a 0,2 Hz. Ze zvířat infrazvuk slyší například sloni, velryby, nosorožci či hroši, ale lidské ucho není schopno infrazvuk zaznamenat. Avšak je možné infrazvuk vnímat. Citlivější jedinci mohou pociťovat tlak v uších či na citlivé části pokožky jako je třeba obličej. Infrazvuk může rovněž způsobovat závratě a při vyšších intenzitách i infarkt. Mechanické vlnění s frekvencí vyšší než 20 kHz se nazývá ultrazvuk. Ani ultrazvuk není lidské ucho schopno zaznamenat. Z živočichů slyší infrazvuk například delfíni, netopýři či psi.
Zvuky lze rozdělit na zvuky hudební (tóny) a zvuky nehudební (hluky či šumy). Tóny jsou vyvolané pravidelným periodickým kmitáním zdroje. Tímto zdrojem mohou být například hudební nástroje či lidské hlasivky. Hluky a šumy vznikají jako důsledek nepravidelného neperiodického kmitání těles (rána, výstřel).
RYCHLOST ZVUKU Pod pojmem rychlost zvuku rozumíme rychlost zvukové vlny při šíření prostředím. Je-li tímto prostředím vzduch, je rychlost ovlivněna vlastnostmi vzduchu – největší vliv má teplota. Jako první se rychlost zvuku ve vzduchu pokusil změřit francouzský fyzik, matematik, teolog a filozof Marin Mersenne. Ten je také nazýván „Otcem akustiky“. Při svých pokusech s kanónem naměřil hodnotu rychlosti zvuku v = 428 m∙s-1. Kromě tohoto pokusu ještě zkoumal frekvenci kmitání natažených strun a výsledky uveřejnil ve formě Mersennových zákonů. Ve vodě jako
ŠÍŘENÍ ZVUKU
první rychlost zvuku změřili Jean-Daniel Colladon
Zdroj výše uvedeného mechanického vlnění se nazývá zdroj zvuku. Dále je pro šíření potřeba vodič zvuku - tím je hmotné prostředí a přijímač (detektor) zvuku. Zdrojem zvuku může být jakékoli chvějící se
a Charles Sturm. Ti pro svůj pokus použili rozdíl mezi akustickým a optickým signálem. Pro rychlost zvuku ve vzduchu c platí následující zjednodušený vzorec.
těleso. Toto těleso stlačuje a zřeďuje vzduch, který jej obklopuje. O vlnění v okolí zdroje zvuku ale rozhodují i další faktory. Zajímá nás, zda je zdroj dobrým či špatným zářičem zvuku. Tato vlastnost je ovlivněna geometrickým tvarem zdroje. Zdrojem zvuku nejsou pouze tělesa kmitající vlastními kmity, ale i tělesa, která kmitají nucenými kmity. Tento jev je využíván u hudebních nástrojů či reprosoustav.
c = (331,57 + 0,607 · t) kde t je teplota uvedená ve stupních Celsia. Pro suchý vzduch na úrovni hladiny moře se uvádí průměrná hodnota rychlosti zvuku mezi 330 a 340 m∙s-1. Pro názornost je v následujících tabulkách uvedena rychlost zvuku v různých kapalinách a pevných látkách.
PROJEKT
PRACOVNÍ LIST Y
VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ!
AKUSTIKA
FINANCOVÁNO Z PROGRAMU
4
rovná celým násobkům frekvence základního tónu.
Kapalina
Rychlost [m∙s-1]
Benzín (20 °C)
1 170
Ethanol (25 °C)
1 207
Rtuť (25 °C)
1 450
vence (tj. třetí harmonická atd.) zvuk zostřují, je to
Voda destilovaná (25 °C)
1 497
patrné například u žesťových hudebních nástrojů.
Voda mořská (13 °C)
1 500
Sudé násobky základní frekvence (druhá harmo-
Pevná látka
Rychlost [m∙s-1]
Beton
1 700
Hlasitost zvuku je veličina závisející na akus-
Cihly
3 600
tickém tlaku, kterým zvukové vlnění působí na
Dřevo bukové, dubové
3 400
sluch. Měřitelná fyzikální veličina je hladina akus-
Hliník
5 100
Kaučuk
40
Led
3 200
Měď
3 400
Mosaz
3 400
p0 je smluvní vztažná hodnota akustického tlaku,
Ocel
5 000
označovaná často jako práh slyšení. Jeho hodnota je
Polystyrén
2 320
Sklo
5 200
Těmto frekvencím se říká vyšší harmonické. Druhá harmonická má oproti základní harmonické dvojnásobný počet kmitů. Liché násobky základní frek-
nická atd.) zvuk zjemňují, to je patrné například u dřevěných dechových nástrojů. Čím větší je energie vyšších harmonických, tím ostřejší je tón.
tického tlaku Lp. Slyšitelný rozsah je vyšší než sedm dekadických řádů, proto se v praxi používá logaritmická stupnice, jednotky jsou decibely.
p0=2.10−5 Pa=20 µPa Dynamika lidského sluchu - od prahu slyšení po práh bolesti - je 120 až 125 dB. Při vysokých intenzitách může dojít k poškození sluchu.
VLASTNOSTI ZVUKU
dB
Příklady a vnímání člověkem
Výška tónu je určena frekvencí. S rostoucí frek-
0
práh slyšitelnosti
vencí výška roste. Rozlišujeme dva základní pojmy
20
hluboké ticho, bezvětří, akustické studio
30
šepot, velmi tichý byt či velmi tichá ulice
40
tlumený hovor, šum v bytě, tikot budíku
50
klid, tichá pracovna, obracení stránek
– absolutní a relativní výška tónu. Situace pro tóny s harmonickým průběhem je následující. Měření absolutní výšky tónu nelze provádět sluchem, měří se přístrojem pro měření zvukových frekvencí.
novin
Relativní výška tónu je podíl frekvence daného tónu a frekvence referenčního tónu. V hudbě je jako refe-
60
běžný hovor
renční určena hodnota 440 Hz (tzv. komorní a).
70
mírný hluk, hlučná ulice, běžný poslech
Technické obory používají referenční frekvenci 1 000 Hz. U zvuků s neharmonickým průběhem (složené tóny) je určení výšky obtížnější, mnohdy základní výška tónu odpovídá složce s nejnižší frekvencí. Barva zvuku je důležitá pro rozlišení hudeb-
televize 80
vač v blízkosti 90
silný hluk, jedoucí vlak
100
sbíječka, přádelna, maximální hluk motoru
ních nástrojů a lidských hlasů. Dva různé hudební nástroje vydávající stejný tón (tedy tón o stejné fre-
velmi silná reprodukovaná hudba, vysa-
110
kvenci) se liší právě barvou. Barva zvuku je určena
velmi silný hluk, živá rocková hudba, kovárna kotlů
počtem vyšších harmonických tónů a jejich amplitudami. Tóny obsahují složky, jejichž frekvence je PROJEKT
PRACOVNÍ LIST Y
VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ!
AKUSTIKA
FINANCOVÁNO Z PROGRAMU
5
85 Hz až 1 000 Hz. Od hlasivek se rozkmitá vzduch
dB
Příklady a vnímání člověkem
120
startující proudové letadlo ve vzdálenosti 300 m
jako rezonanční dutina - zesiluje zvuk.
SEZNAM ZKRATEK
130
práh bolestivosti
140
akustické trauma, startující proudové letadlo ve vzdálenosti 10 m
170
v hratnu, nosní i ústní dutině. Ústní dutina funguje
zábleskový granát
Intenzita zvuku I je definována jako zvuková energie E dopadající na jednotku plochy S za jednotku času t, tedy akustický výkon na jednotku plochy:
Hladina intenzity zvuku L je veličina udávající intenzitu zvuku v jednotkách decibel:
c – rychlost světla [ms-1] E – energie [J] f – frekvence [Hz] I – intenzita zvuku [Wm-2] L – hladina intenzity zvuku [dB] Lp – hladina akustického tlaku [dB] p – akustický tlak [Pa] p0 – vztažná hodnota akustického tlaku [Pa] S – plocha [m2] t – teplota [°C] t – čas [s] v – rychlost [ms-1]
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1) DROZD, Zdeněk a Jitka BROCKMEYEROVÁ. Pokusy z volné ruky. 1. vyd. Praha: Prometheus,
I0
je
I0= 10
smluvní
vztažná
hodnota
intenzity:
Wm
−12
−2
2003, 148 s. ISBN 80-7196-268-6. 4) Fyzikální praktikum – elektronická podpora výuky [cit 15.1.2015]
AKUSTIKA Fyzikální obor, který se zabývá zvukem – jeho vznikem, šířením a vnímáním, se nazývá akustika. Tento obor se dělí do několika podoborů. Fyzikální akustika se zabývá vznikem, šířením, odrazy a pohlcováním zvuku. Hudební akustika – zabývá se zvukem z pohledu hudby
Dostupné z http://home.pf.jcu.cz/~kriz/ 5) Radek Jandora / Maturitní otázky do fyziky [cit. 15.1.2015] Dostupné z http://radek.jandora.sweb.cz/fyzika. htm 6) Fyzika – priklady.eu – Zbierka úloh z matematiky, fyziky a chémie pro stredné školy [cit.
Elektroakustika – řeší záznam a reprodukci zvuku za použití elektřiny
20.1.2015] Dostupné z http://www.priklady.eu/sk/Fyzika.
Stavební akustika – zabývá se podmínkami pro kvalitní poslech hudby a mluvených projevů v sálech a obytných místnostech a rovněž eliminací nežádoucího šíření zvuku. Fyziologická akustika – zabývá se vznikem a vnímáním zvuku u člověka.
alej 7.) O škole – testy- fyzika [cit. 20.1.2015 Dostupné z http://www.oskole. sk/?skola=zakladna-skola&id_cat=35 8.) Techmania – edutorium [cit. 15.1.2015] Dostupné z http://www.techmania.cz/edutorium/
Orgán v lidském těle, pomocí kterého můžeme mluvit, se nazývá hlasivky. Lidské hlasivy jsou dva pružné vazy. Tyto vazy kmitají vlivem proudění vzduchu z plic. Kmitáním vznikají tóny o frekvenci
PROJEKT
PRACOVNÍ LIST Y
VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ!
AKUSTIKA
FINANCOVÁNO Z PROGRAMU
6
POKUS Č. 1:
Vznik zvuku Pomůcky: Zdroj zvuku (např. ladička), stojan, nit, kulička
Udeříme-li do ladičky či jiného zdroje (např. něja-
Jako analogii můžeme použít stolní tenis. Pokud
kého hudebního nástroje), těleso začne vydávat
udeříme do míčku pálkou tak, že jdeme míčku
zvuk. Z teorie plyne, že jakýkoli zvuk vzniká kmitá-
naproti, míček bude odpálen větší silou a poletí do
ním. Toto chvění ale není možné postřehnout pou-
větší vzdálenosti než v případě, kdy budeme s pálkou
hým okem. Pro důkaz lze použít následující pokus.
vůči míčku ustupovat.
Z kuličky (nejlépe plastového korálku) a nitě si vyrobíme kyvadlo. Korálek či kuličku přivážeme k niti a nit připevníme ke stojanu. Délka závěsu kyvadla (nitě) by měla být taková, aby se korálek dotýkal horního okraje zdroje zvuku (ladičky atd.). Zdroj zvuku rozezvučíme a potom k němu pomalu přisuneme námi vyrobené kyvadlo tak, aby se korálek na kyvadélku lehce dotkl zdroje zvuku. Výsledkem je opakované odskakování korálku od zdroje zvuku do té doby, než zvuk utichne. Vzdálenosti, do kterých korálek odskakuje, se mění. Korálek střídavě odskakuje do větších a menších vzdáleností od zdroje. Vysvětlení pokusu: Zdroj zvuku kmitá a kyvadélko se s ním setkává v různých fázích tohoto pohybu. Ke srážce mezi zdrojem a kyvadlem může tedy dojít v okamžiku, kdy se zdroj pohybuje směrem ke korálku a nebo v okamžiku, kdy se zdroj od korálku vzdaluje. V případě, že zdroj zvuku se pohybuje směrem ke korálku, dojde ke srážce velkou rychlostí. Zdroj zvuku působí na kyvadlo větší silou a korálek odskočí do větší vzdálenosti. V případě, že dojde ke srážce v okamžiku, kdy se zdroj zvuku vzdaluje od blížící se kuličky, srážka proběhne s nižší rychlostí a silové působení je rovněž menší. V důsledku tohoto jevu odskočí korálek do menší vzdálenosti.
PROJEKT
PRACOVNÍ LIST Y
VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ!
AKUSTIKA
FINANCOVÁNO Z PROGRAMU
7
POKUS Č. 2:
POKUS Č. 3:
Šíření zvuku ve vzduchu
Přenos zvuku prostředím
Pomůcky: 2 zdroje zvuku (nejlépe ladičky), stojan, nit, kulička.
Pomůcky: Plechovka či kartonový tubus, trychtýř, balónek, písek, zdroj zvuku (rádio, tónový generátor) + reproduktor.
Na stůl umístíme dvě ladičky. Lze použít i jiné zdroje zvuku (například sklenice s vodou). Oba dva zdroje
Na horní otevřenou část plechovky (případně tubusu)
(ladičky, sklenice…) musí vydávat zvuk o stejné fre-
natáhneme membránu vytvořenou z pružného mate-
kvenci. Jednu z ladiček
rozezvučíme (udeříme do
riálu (například z balónku) a připevníme ji (nejlépe
ní), necháme ji chvíli znít a poté ji utlumíme rukou.
lepenkou). Do boku plechovky uděláme šroubová-
I přesto, že ladičku utlumíme, je stále slyšet tón.
kem otvor a vložíme do něj trychtýř. Okolí tychtýře
Tento tón je vydáván druhou ladičkou. Důkaz lze pro-
řádně utěsníme (lze použít tmel či modelínu). Na
vést jednoduše – utlumíme rukou i druhou ladičku
membránu nasypeme tenkou vrstvu jemného písku či
a zvuk zanikne. I v tomto případě lze využít kyva-
hrubé mouky. Plechovku umístíme do blízkosti rádia
délko z pokusu č.1. Umístíme toto kyvadélko k jedné
a natočíme trychtýřem směrem k reproduktoru. Na
ze dvou ladiček stejným způsobem, jakým tomu bylo
membráně se vytvoří z písku obrazce, které se budou
v předchozím případě. Rozezvučíme druhé kyva-
dle melodie měnit.
délko a můžeme pozorovat, že korálek opět od ladičky odskakuje. U tohoto pokusu lze upozornit na další
Pokus lze opakovat s různými druhy membrány – například lékařskými rukavicemi, silonkami...
fyzikální jev – rezonanci. Pokud má druhá ladička
Rádio může být nahrazeno tónovým generátorem
jinou frekvenci vlastních kmitů, nedojde k jejímu
či mobilním telefonem s aplikací pro generaci zvuků
rozezvučení. Tento jev ale nevylučuje skutečnost, že
o různých frekvencích.
dochází k šíření zvuku vzduchem. Důkaz lze provést kyvadélkem – i v tomto případě bude korálek odskakovat. Zvuk tedy s sebou nese určitou energii. V případě vznesení námitky, že se zvuk nešířil vzduchem, ale přes desku stolu z jedné ladičky do druhé, lze pokus upravit. Vybereme dva studenty, každý z nich si vezme jednu ladičku. První student ladičku rozezní a po chvíli utlumí. Ladička, kterou drží v ruce druhý student bude opět vydávat zvuk. Dokážeme tím tedy skutečnost, že zvuk se šíří vzduchem. Nelze ovšem tvrdit, že zvuk se deskou stolu
Vysvětlení pokusu: Zvuk z reproduktoru se pomocí trychtýře dostane dovnitř do plechovky a zde se zvuková vlna šíří vzduchovým sloupcem. Kmitání molekul vzduchu se přenáší na membránu (balónek) a odtud na částečky mouky či písku. Tyto částečky na různých místech membrány nadskakují do vzduchu a padají zpět. Na povrchu membrány tím vznikají různé obrazce. Jejich tvar je závislý na tloušťce membrány, frekvenci tónu, velikosti zrníček písku či mouky a míře napjatosti membrány.
nešíří!
PROJEKT
PRACOVNÍ LIST Y
VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ!
AKUSTIKA
FINANCOVÁNO Z PROGRAMU
8
POKUS Č. 4:
POKUS Č. 5:
Odraz zvuku
Práh slyšitelnosti
Pomůcky: tikající hodinky nebo budík, vysoký válec nebo trubka (plastová, papírová), deska
Pomůcky: Tónový generátor, reproduktor
Položíme na stůl či jiný povrch tikající hodinky či
K
budík. V tuto chvíli je tikot zřetelně slyšet. Po chvíli
tor a nastavíme frekvenci na hodnotu 1 000 Hz.
přiklopíme hodinky vysokým válcem. Teď je tikot
Poté pomalu snižujeme hlasitost a přibližujeme
slyšet podstatně hůře nebo není slyšet vůbec. Zvuk
se k prahu slyšitelnosti. Studenti poslouchají zvuk
z hodinek je nyní směřován ke stropu. Poloměr válce
a v okamžiku, kdy zvuk přestanou slyšet, zvednou
má přibližně srovnatelné rozměry s vlnovou dél-
ruku. Až bude mít většina studentů ruku nahoře,
kou zvuku hodin. Ústí válce se tímto stává zdrojem
začneme pomalu zvyšovat frekvenci. Když se přiblí-
kulových vlnoploch a opět dochází k šíření zvuku.
žíme k hodnotě 3 000 Hz, všichni studenti opět zvuk
Hlasitost však z důvodu přiklopení válcem poklesne.
uslyší. Tento pokus dokazuje skutečnost, že pokud
Vezmeme desku, umístíme ji nad ústí válce
chceme hovořit o prahu slyšitelnosti a uvádět jej
a různě ji naklápíme. Při určitém nasměrování této
pomocí akustického tlaku či intenzity zvuku, je rov-
desky je zvuk hodinek slyšet výrazněji. Lze provést
něž nutné uvést, pro jakou frekvenci je zmíněný údaj
podrobnější průzkum při jakém náklonu a natočení
uváděn.
tónovému
generátoru
připojíme
reproduk-
odrazné desky dochází ke zřetelnější slyšitelnosti
Závislost prahu slyšitelnosti na frekvenci je slo-
zdroje zvuku. Z pokusu vyplývá, že i u zvuku platí
žitá, její vysvětlení spočívá ve fyziologii ucha. Kromě
stejný zákon odrazu jako v optice. Úhel, který svírá
mnoha složitých fyziologických procesů se zde uplat-
osa válce s rovinou odrazné desky, je stejný jako úhel
ňují i rozměry zevního zvukovodu.
mezi odraznou deskou a směrem od desky k uchu posluchače.
PROJEKT
PRACOVNÍ LIST Y
VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ!
AKUSTIKA
FINANCOVÁNO Z PROGRAMU
9
vodu a opakovaně foukat. Čím více vody v láhvi bude,
POKUS Č. 6:
tím vyšší tón bude tento dechový nástroj vydávat. Na tomto principu fungují píšťaly. Rozdělením proudu
Principy fungování hudebních nástrojů
vzduchu vznikne zvuk a ten je sloupcem vzduchu zesilován. Délka vzduchového sloupce určuje výšku tónu. Pro vznik hlubokého tónu je zapotřebí mít dlouhou píšťalu, krátká píšťala zase vytvoří tón vysoký. Tímto pokusem lze tedy dokázat závislost výšky tóny na vzduchovém sloupci v nástroji. U reálných hudebních nástrojů zvuk vzniká různě. Může jít o rozkmitání plátku, jazýčku, nárazem vzduchu na hranu či kmitáním rtu hudebníka.
Pomůcky: krabička (například dřevěná krabička či krabice od mléka), gumička, podložka (guma, tužka), láhev, kulatá krabička, balónek
c) bicí nástroje Vezmeme kulatou krabičku a napneme na ni blánu (vyrobenou např. z balónku). Blánu ke krabičce připevníme (lepicí páskou, gumičkou). Budeme-li do takto vytvořeného bubínku klepat, ozve se zvuk.
a) strunné nástroje Na krabičku (může to být například krabice od mléka) natáhneme gumičku, která bude sloužit jako struna. Na strunu brnkáme prstem a posloucháme zvuk. Poté hudební nástroj lehce upravíme. Strunu na jedné straně podložíme vhodným před-
Barva a výška bude záviset na druhu membrány a jejím napnutí. Je možné sestrojit stejným způsobem ještě jeden bubínek, narozdíl od prvního bubínku nebude mít tento bubínek dno. Porovnáme zvuk obou vytvořených bubínků.
mětem (gumou, tužkou atd.), znovu zabrnkáme a porovnáme s prvním případem. Tentokrát je zvuk mnohem výraznější. Dotýká-li se struna hudebního nástroje, je velmi rychle utlumena. Můžeme
provést
další
úpravu
hudebního
nástroje. Do krabice vyřízneme kruhový otvor a natáhneme strunu tak, aby byla umístěna nad vyříznutým
otvorem.
Strunu
podložíme,
pod-
ložka musí být umístěna vedle vyříznutého otvoru. Opět na strunu zabrnkáme a porovnáme s předchozími pokusy. Nyní je zvuk slyšet nejlépe. Krabička poslouží jako ozvučná skříňka, zvuk je díky ní zesilován. Na tomto principu fungují hudební nástroje jako je kytara, housle a další. b) dechové nástroje Vezmeme láhev a její hrdlo přiložíme ke spodnímu rtu. Láhev držíme ve svislé poloze a foukneme do ní. Ozve se tón. Můžeme pokračovat a do lahve nalévat
PROJEKT
PRACOVNÍ LIST Y
VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ!
AKUSTIKA
FINANCOVÁNO Z PROGRAMU
10
Test 1 6.) Co je to zvuk? 1.) Jaká je jednotka frekvence?
a) Zvuk je tón vycházející ze struny.
a) sekunda
b) Zvuk je vlnění hmotného prostředí schopné
b) metr za sekundu
vyvolat sluchový vjem.
c) hertz
c) Zvuk je vlnění s rychlostí větší než 400 m∙s-1.
d) centimetr
d) Zvuk je kmitání ušního bubínku.
2.) Jak vypočítáme okamžitou výchylku kmitají-
7.) Co je to ultrazvuk?
cího hmotného bodu v čase t?
a) zvuk s frekvencí nižší než 100 Hz
a) y=y m ∙ sin ft
b) zvuk s hlasitostí 100 dB
b) y=y m ∙ sin (ωt+φ)
c) zvuk s frekvencí vyšší než 20 kHz
c) y=y m . cos (ωt+φ)
d) zvuk s frekvencí nižší než 20 kHz
d) y=y m ∙ sin φ
8.) Který orgán se nenachází v lidském uchu?
3.) Jaký je rozdíl mezi kmitáním a vlněním?
a) kleštičky
a) Jedná se o dvě pojmenování stejného jevu.
b) bubínek
b) Kmitání je šíření vlnění v prostředí.
c) kovadlinka
c) Vlnění je šíření kmitání v prostředí.
d) kladívko
d) Vlnění je kmitání s vysokou frekvencí.
9.) Jakou frekvenci má referenční tón?
4.) Jaké je postupné příčné vlnění?
a) 440 Hz
a) Směr kmitání jednotlivých bodů je shodný se směrem vlnění.
b) 220 Hz c) 880 Hz
b) Všechny body při tomto vlnění kmitají
d) 110 Hz
harmonicky. c) Směr kmitání jednotlivých bodů je kolmý na směr vlnění.
10.) Vyberte pravdivé tvrzení. a) Zvuk se šíří všemi druhy prostředí. b) Rychost zvuku je ve všech materiálech stejná
d) Všechny body při tomto vlnění kmitají
c) Práh slyšitelnosti je závislý na frekvenci
neharmonicky.
zvuku.
5.) Jak zní zákon odrazu vlnění?
d) Frekvence lidského hlasu se pohybuje v roz-
a) Úhel odrazu je dvakrát větší než úhel
mezí 20 Hz až 20 kHz.
dopadu. b) Úhel odrazu je dvakrát menší než úhel dopadu. c) Úhel odrazu je vždy větší než úhel dopadu. d) Úhel odrazu se rovná úhlu dopadu.
PROJEKT
PRACOVNÍ LIST Y
VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ!
AKUSTIKA
FINANCOVÁNO Z PROGRAMU
11
Test 2 8.) Jak se nazývá nehudební zvuk? a) pazvuk
1.) Co je to frekvence? a) počet kmitů za 1 sekundu
b) hluk
b) doba 1 kmitu
c) křik
c) hlasitost
9.) Jak se dorozumívají delfíni? a) ultrazvukem
2.) Jak se říká zvuku nižšímu než 20 Hz? a) ultrazvuk
b) makrozvukem
b) makrozvuk
c) infrazvukem
c) infrazvuk
10.) Co se označuje písmenem T? a) frekvence
3.) Který zvuk používá SONAR? a) ultrazvuk
b) perioda zvuku
b) makrozvuk
c) hlasitost
c) infrazvuk 4.) Jak se nazývá vlnění, při kterém se částice pravidelně zhušťují a zřeďují? a) podélné b) svislé c) příčné 5.) Jakým písmenem se označuje vlnová délka? a) π b) ρ c) λ 6.) Jaké vlnění prochází pevnými látkami? a) podélné b) podélné a příčné c) svislé a příčné 7.) V jakých jednotkách měříme hlasitost? a) sekundy b) hertzy c) decibely
PROJEKT
PRACOVNÍ LIST Y
VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ!
AKUSTIKA
FINANCOVÁNO Z PROGRAMU
12
Nabídka Science Centra Nabídka 3D Planetária
Expozice 250 interaktivních exponátů v 9 expozicích
Laboratoře
Planetárium
Techmania Science Center, o.p.s. je
Naučné 3D i 2D filmy nejen o vesmíru
moderní centrum hravého poznání
Naučné programy v laboratořích chemice, biologie a fyziky.
světa. Hlavní expoziční hala nabízí na 10 tisících metrech čtverečních
Dílny
Expozice Vesmír
Kreativní programy s moderní technikou
Poznejte vzdálený vesmír i naši rodnou planetu!
zábavné seznámení s vědou a technikou, objevování tajů fyziky, biologie, matematiky, chemie, ale také třeba sportu či umění. Na návštěv-
Show Zábavné demonstrace techniky a přírodních jevů
Interaktivní programy Tématicky zaměřené pracovní listy pro hlubší pochopení s našich exponátů.
Science On a Sphere Projekce na kulovou plochu - komentované pořady se zeměpisnou tématikou.
níky zde čeká široká nabídka interaktivních expozic, nadstandartně vybavené laboratoře a dílny či prostory pro show a demonstrace, to vše pro děti od 3 let. www.techmania.cz
www.techmania.cz
