🔊 Zvuk

Kmitáním

O čem to je

Polož prsty na krk a řekni „ááá“. Cítíš, jak se něco chvěje? To kmitají tvé hlasivky. Každý zvuk vzniká kmitáním.

Zvuk slouží k mluvení, hudbě, varování. Ale může taky škodit – hluk poškozuje sluch. Proto je dobré mu rozumět.

Nové pojmy

KmitáníRychlý pohyb tam a zpět kolem jednoho místa.Struna kytary po drnknutí, blána bubnu, hlasivky.

Zdroj zvukuTěleso, které kmitá a tím rozkmitá vzduch kolem sebe.Reproduktor, ladička, zvon.

Zvukové vlněníKmitající těleso postrkuje částice vzduchu, ty postrkují sousední a tak dál. Kmitání se šíří prostředím jako vlna, zatímco vzduch zůstává na místě.Jako vlna, která projde řadou lidí na stadionu – lidé neodcházejí, jen se zvednou a sednou.

Kudy zvuk projde

Zvuk potřebuje látku: vzduch, vodu, pevné látky.
Ve vakuu (prázdnu, kde nejsou částice) se nešíří. Ve vesmíru je ticho.
V pevných látkách je nejrychlejší, ve vzduchu nejpomalejší.

Porovnej rychlosti v grafu. Kolikrát je zvuk v oceli rychlejší než ve vzduchu?

Bouřka a ozvěna

Hrom zazněl 5 s po blesku. Jak daleko je bouřka?

Světlo dorazí skoro hned, zvuk letí 340 m/s. s = v · t = 340 · 5 = 1 700 m.

OzvěnaZvuk, který se odrazí od překážky (skály, zdi) a vrátí se zpátky.Zavoláš do lesa a les ti „odpoví“.

Ozvěna se vrátila za 2 s. Jak daleko je skála?

Zvuk urazil 340 · 2 = 680 m – ale tam i zpátky. Ke skále je polovina: 340 m.

✗Ozvěna za 2 s → skála je 340 · 2 = 680 m daleko.

✓Skála je 340 m daleko.

Zvuk letí ke skále a zase zpátky, tedy dvě cesty. Vzdálenost je polovina dráhy.

Zvuk vzniká kmitáním a šíří se látkou jako vlnění, ve vakuu ne. Ve vzduchu asi 340 m/s, ve vodě a v oceli rychleji.

Vlastnosti tónu

O čem to je

Proč housle znějí jinak než flétna, i když hrají stejnou notu? Proč pískání netopýra neslyšíš? A kolik decibelů už škodí? Zvuk má několik vlastností, které jdou změřit.

Nové pojmy

KmitJeden celý pohyb kmitajícího tělesa tam a zpět.Struna jednou tam a jednou zpátky.

Frekvence fKolik kmitů proběhne za 1 sekundu. Jednotka hertz (Hz).Komorní a (ladička) kmitá 440krát za sekundu = 440 Hz.

AmplitudaJak velký je rozkmit – jak daleko se těleso vychýlí.Silnější drnknutí do struny = větší amplituda.

Decibel (dB)Jednotka hladiny hlasitosti.Šepot asi 30 dB, sbíječka asi 100 dB.

Vlastnosti tónu

Vlastnost	Závisí na	Příklad
výška tónu	frekvenci (Hz)	pískání má velkou frekvenci, bručení malou
hlasitost	amplitudě, měří se v dB	šepot 30 dB, sbíječka 100 dB
barva	tónech přidaných k základnímu	housle vs. flétna

Co slyšíme a co ne

Člověk slyší zhruba od 16–20 Hz do 20 000 Hz.
Infrazvuk – pod hranicí slyšení (např. zemětřesení, sloni se jím dorozumívají).
Ultrazvuk – nad 20 000 Hz. Používají ho netopýři a delfíni k orientaci (echolokace) a lékaři při sonografii.

Hluk

Porovnej hlasitosti. Od asi 85 dB při dlouhém poslechu hrozí poškození sluchu.

Ochrana: ztlumit hluk u zdroje, protihlukové stěny, izolační okna, chrániče sluchu.

Kytarista utáhne strunu a ta začne kmitat rychleji. Co uslyšíš?

Větší frekvence → vyšší tón.

Proč netopýra skoro neslyšíme, i když v noci „křičí“?

Vydává ultrazvuk – frekvenci nad 20 000 Hz, kterou lidské ucho neslyší.

✗Hlasitější zvuk je i vyšší.

✓Hlasitost závisí na amplitudě, výška na frekvenci.

Bručet můžeš potichu i nahlas – tón zůstane hluboký. Mění se jen síla rozkmitu.

Výška tónu = frekvence (Hz), hlasitost = amplituda (dB). Slyšíme asi 20–20 000 Hz; nad tím je ultrazvuk, pod tím infrazvuk.

👓Lom světla a čočky🪐Vesmír