Φυσική Ε΄ δημοτικού

2. Ό,τι αντιλαμβανόμαστε με τα αυτιά μας είναι ήχος.
Τα σώματα που παράγουν ήχο ονομάζονται ηχητικές πηγές. Υπάρχουν
φυσικές και τεχνητές πηγές. Οι ήχοι δημιουργούνται από την ταλάντωση
των ηχητικών πηγών. Την ταλάντωση αυτή δεν μπορούμε πάντα να την
αντιληφθούμε εύκολα.

3. Βλέπουν οι Ινδιάνοι το τρένο;
Το ακούνε;
Τι κάνει ο πρώτος Ινδιάνος;

4. Είναι το κεφάλι του παιδιού μέσα στο νερό ή έξω από αυτό;
Ακούει το παιδί τον ήχο που προκαλεί η κουτάλα;

5. Διαδίδεται παντού ο ήχος;

6. Τοποθετήστε ένα ξυπνητήρι στη μία άκρη του
θρανίου. Τι παρατηρείτε; Ακούτε τον χτύπο του,
όταν στέκεστε στην άλλη άκρη του θρανίου;
Ακούτε τον χτύπο του, αν ακουμπήσετε το αυτί στην άλλη άκρη του θρανίου;

7. Ακούμε κανονικά τον χτύπο του ρολογιού.
Ο χτύπος του ρολογιού ακούγεται καλύτερα.
Άρα ο ήχος διαδόθηκε από το ρολόι στη μια άκρη του θρανίου στο
αυτί μας στην άλλη άκρη του θρανίου.
Μέσα σε τι υλικό διαδόθηκε;

8. Ακουμπήστε το αφτί στο τοίχωμα μιας λεκάνης
που περιέχει νερό. Κάποιος χτυπάει δύο κουτάλια
μέσα στο νερό προσέχοντας να μην ακουμπούν
τη λεκάνη. Γιατί να μην ακουμπούν στη
λεκάνη; Τι παρατηρείτε;

9. Ακούμε τον ήχο που κάνουν τα κουτάλια.
Μπορείτε να συνδυάσετε τα παραπάνω με παρατηρήσεις που έχετε
κάνει, όταν το καλοκαίρι κάνετε βουτιές στη θάλασσα;
Αν ακουμπήσουν τα κουτάλια στη λεκάνη, τότε ο ήχος θα διαδοθεί μέσα από
τη λεκάνη, πράγμα που το έχουμε εξετάσει ήδη.
Μέσα από ποια υλικά διαδίδεται λοιπόν ο ήχος μέχρι να φτάσει στο
αφτί μας;

10. Όταν κάνουμε βουτιές στη θάλασσα, μπορούμε να ακούμε ήχους μέσα
στο νερό: πέτρες που χτυπούν, μηχανές από βάρκες, ανθρώπους που
φωνάζουν και γελούν κοντά μας.
Τι μπορούμε λοιπόν να συμπεράνουμε;

11. Ο ήχος διαδίδεται στα στερεά, στα υγρά και στα αέρια.

12. Τι θα συμβεί, αν χτυπήσουμε
το δεξί ταμπουρίνο της εικόνας;

13. Το μπαλάκι, που ακουμπά στη μεμβράνη του αριστερού
ταμπουρίνου, αναπηδά, ταλαντώνεται.
Η μεμβράνη του ταμπουρίνου, που χτυπά το ένα παιδί είναι λογικό να
ταλαντώνεται. Γιατί όμως ταλαντώνεται και η μεμβράνη του δεύτερου
ταμπουρίνου αναγκάζοντας και το μπαλάκι να ταλαντωθεί;
Τι προκαλεί την ταλάντωση;

14. Όταν χτυπάμε το ταμπουρίνο, η μεμβράνη του αρχίζει να ταλαντώνεται, να
πάλλεται. Αρχικά η μεμβράνη κινείται προς τα εμπρός. Τα μόρια του αέρα
μπροστά από τη μεμβράνη δεν μπορούν να κινηθούν τόσο γρήγορα, ώστε
να διαφύγουν γύρω της. Έτσι δημιουργείται ένα πύκνωμα των μορίων του
αέρα.

15. Στη συνέχεια, λόγω της ταλάντωσης, η μεμβράνη κινείται απότομα
προς τα πίσω. Τότε υπάρχει περίσσεια χώρου για τον αέρα μπροστά από τη
μεμβράνη. Στο σημείο αυτό δημιουργείται ένα αραίωμα των μορίων του αέρα.

16. Η συνέχιση της ταλάντωσης
δημιουργεί στον αέρα πυκνώ-
ματα και αραιώματα το ένα
μετά το άλλο. Το πρώτο
πύκνωμα του αέρα
απομακρύνεται από τη
μεμβράνη και ακολουθείται
από ένα αραίωμα, ένα
πύκνωμα,
ένα αραίωμα...
Τα πυκνώματα και τα αραιώ-
ματα των μορίων του αέρα
απομακρύνονται από
τη μεμβράνη δημιουργώντας
ένα ηχητικό κύμα.

17. Όταν χτυπάμε το ταμπουρίνο, μεταφέρεται ενέργεια από το χέρι μας στη μεμ-
βράνη. Στη συνέχεια η ενέργεια μεταφέρεται στα μόρια του αέρα, καθώς δημι-
ουργούνται πυκνώματα και αραιώματα. Η κινητική ενέργεια των μορίων, η
ενέργεια του ηχητικού κύματος διαδίδεται σε όλες τις κατευθύνσεις.
Το ηχητικό κύμα μεταφέρει, λοιπόν, ενέργεια.

18. Τι μπορούμε λοιπόν να συμπεράνουμε;

19. Όταν ταλαντώνεται μια ηχητική πηγή ο ήχος διαδίδεται στον αέρα με
πυκνώματα και αραιώματα. Τα πυκνώματα και τα αραιώματα διαδίδονται
στον αέρα προς όλες τις κατευθύνσεις και δημιουργούν ηχητικά κύματα.
Τα ηχητικά κύματα μεταφέρουν ενέργεια.
Πέσατε μέσα στις αρχικές σας προβλέψεις για το αν ο ήχος
διαδίδεται παντού;

20. Είδαμε λοιπόν ότι ο ήχος διαδίδεται με ηχητικά κύματα και στα στερεά και στα
υγρά και στα αέρια. Δηλαδή παντού. Ή σχεδόν παντού.
Στο κενό διαδίδονται τα ηχητικά κύματα; Γιατί;

21. Ο ήχος στο κενό
Αν βράσουμε λίγο νερό σε μία φιάλη,
οι υδρατμοί που γεμίζουν το δοχείο
εκτοπίζουν τον αέρα. Όταν οι υδρατμοί
κρυώσουν, υγροποιούνται.
Το στόμιο της φιάλης είναι κλειστό,
οπότε δεν μπορεί να ξαναμπεί αέρας.
Στη φιάλη δημιουργείται κενό.
Αν ανακινήσουμε τη φιάλη,
θα παρατηρήσουμε
ότι,παρότι το κουδουνάκι κινείται,
δεν ακούγεται ήχος.
Με το σχετικά απλό
αυτό πείραμα μπορούμε να
διαπιστώσουμε ότι στο κενό
δεν είναι δυνατή η
διάδοση του ηχητικού κύματος.

22. Ο κοσμοναύτης Aleksei Leonov περιγράφει έναν περίπατο έξω από το
διαστημόπλοιο: «Αυτό που με εντυπωσίασε ήταν η ησυχία. Τέτοια ησυχία
δεν μπορεί να φανταστεί κανένας στη Γη. Μια ησυχία τόσο βαθιά και τόσο
απόλυτη, που μπορεί κανείς ν' ακούσει τους ήχους του σώματός του: τους
χτύπους της καρδιάς και τους παλμούς των αρτηριών, ακόμη και τον ήχο που
κάνουν οι μύες, καθώς συσπώνται».
Γιατί λοιπόν υπάρχει τόση ησυχία στο διάστημα;

23. Tα ηχητικά κύματα διαδίδονται στα στερεά, στα υγρά και στα αέρια. Τα
πυκνώματα και τα αραιώματα δημιουργούνται στο στερεό ή υγρό σώμα, στο
οποίο διαδίδεται το ηχητικό κύμα. Στο κενό δεν μπορούν να διαδοθούν τα
ηχητικά κύματα, γιατί δεν υπάρχει ύλη, η οποία θα μπορούσε να συμπιέζεται
και να αραιώνει.

24. Η ταχύτητα διάδοσης του ήχου είναι μεγαλύτερη στα στερεά από ότι στα υγρά
ενώ στα αέρια είναι μικρότερη σε σχέση με τα υγρά.
Διαδίδεται πιο γρήγορα ο ήχος ή το φως;

25. Συγχρονισμένη κολύμβηση
Στη συγχρονισμένη κολύμβηση οι αθλήτριες χορεύουν στο ρυθμό κάποιας
μουσικής, ενώ συχνά το κεφάλι τους βρίσκεται μέσα στο νερό. Η χάρη και η
ομορφιά του αθλήματος οφείλεται σίγουρα στο ταλέντο των αθλητριών, η
διάδοση του ήχου στο νερό είναι όμως αυτή που τους επιτρέπει
να συγχρονιστούν με τη μουσική!

26. To νησί των Σειρήνων και οι σειρήνες!
Πριν πλησιάσει το καράβι του στο νησί των Σειρήνων, ο Οδυσσέας βούλωσε
τ' αφτιά των συντρόφων του με κερί, ώστε να μην ακούν. Ο ίδιος όμως ήθελε,
παρά τον κίνδυνο, να απολαύσει το τραγούδι των Σειρήνων. Γι' αυτό είχε
δώσει εντολή να τον δέσουν χειροπόδαρα στο κατάρτι, απ' όπου άκουγε
μαγεμένος τους ήχους του τραγουδιού, του αυλού και της λύρας τους να
διαδίδονται στον αέρα. Η εντολή που είχε δώσει στους συντρόφους του ήταν
να μην τον λύσουν, όσο και αν τους παρακαλούσε.

27. Αν οι Σειρήνες του
μύθου έκαναν τους
ανθρώπους να
πλησιάζουν
μαγεμένοι,
οι σύγχρονες
σειρήνες έχουν
ακριβώς το αντίθετο
αποτέλεσμα! Ο οξύς
και διαπεραστικός
ήχος τους, όπως για
παράδειγμα
στα ασθενοφόρα ή
στα πυροσβεστικά
οχήματα,
δηλώνει κίνδυνο και
προτρέπει τους
ανθρώπους να
απομακρυνθούν
παραχωρώντας
προτεραιότητα.

28. Υπερηχητικά μέσα μεταφοράς
Ο άνθρωπος έχει καταφέρει εδώ και δεκαετίες να κατασκευάσει αεροσκάφη
και διαστημόπλοια, που κινούνται γρηγορότερα από τον ήχο. Στη φωτογραφία
αποτυπώνεται η στιγμή, κατά την οποία το αεροσκάφος ξεπερνά την
ταχύτητα του ήχου. Η στιγμή αυτή είναι πολύ χαρακτηριστική, γιατί ακούγεται
ένας πολύ δυνατός κρότος. Λέμε τότε ότι το αεροσκάφος «σπάει το φράγμα
του ήχου».

29. Ο ήχος γκρεμίζει τείχη
Μελετώντας την ιστορία μαθαίνουμε ότι η κατάκτηση της Ιεριχούς από τους
Εβραίους δεν ήταν καθόλου εύκολη, λόγω των καλών οχυρωματικών της
έργων. Ο αρχηγός τους, ο Ιησούς του Ναυί, έβαλε τους Εβραίους να φτιάξουν
ειδικές σάλπιγγες. Όταν αυτές σάλπισαν όλες μαζί, τα τείχη κατέρρευσαν
«σαν από θαύμα». Μπορείτε να εξηγήσετε γιατί; Ποιο πείραμα που
κάναμε σας θυμίζει; Γιατί το θεώρησαν θαύμα;

30. Οι τραγουδιστές των ωκεανών
Θαυμάζουμε τις φάλαινες για τη χάρη με την οποία κινούνται στο νερό. Πέρα
από το μέγεθός τους, κάποια είδη φάλαινας διακρίνονται και για την ικανότητά
τους στο τραγούδι. Οι φάλαινες μπορούν να επικοινωνούν τραγουδώντας για
ώρες χωρίς διακοπή. Ο ήχος του τραγουδιού τους διαδίδεται στο νερό και
μπορεί να ακουστεί μέχρι και 160 χιλιόμετρα μακριά.

31. Γίνε κι εσύ ένας γιατρός... των φρούτων
Οι ήχοι μάς δίνουν πολύτιμες πληροφορίες για τον κόσμο γύρω μας. Σε δια-
φορετικά υλικά σώματα ο ήχος διαδίδεται με διαφορετική ταχύτητα. H γιατρός
χτυπά με τα δάχτυλά της την πλάτη του παιδιού. Αν υπάρχει στους πνεύμονές
του μόνο αέρας, αν δηλαδή είναι υγιές, τότε ο ήχος ακούγεται εντελώς διαφο-
ρετικός από ότι αν υπάρχει στους πνεύμονές του και κάποια ποσότητα υγρού,
που σημαίνει ότι το παιδί είναι άρρωστο.
Κάνε κι εσύ το ίδιο, για να καταλάβεις αν ένα καρπούζι είναι ώριμο. Δοκίμασε
με μερικά καρπούζια που έχουν ίδιο μέγεθος. Στα άγουρα καρπούζια ο ήχος
ακούγεται διαφορετικός απ' ότι στα ώριμα. Εμπρός λοιπόν, γίνε κι εσύ ένας
γιατρός... των φρούτων.

32. 1. Τώρα που ξέρεις περισσότερα για τη διάδοση του ήχου στα διάφορα υλικά,
μπορείς να εξηγήσεις γιατί ο Ινδιάνος που ακουμπά το αφτί του στις γραμμές
του τρένου είναι τρομαγμένος, ενώ ο άλλος όχι;

33. 2. Μπορείς να εξηγήσεις την εικόνα;

34. ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΘΥΜΟΜΑΣΤΕ
Ο ήχος διαδίδεται και στα στερεά και στα υγρά και στα αέρια.
Στα στερεά διαδίδεται πιο γρήγορα.
Όταν ταλαντώνεται μια ηχητική πηγή ο ήχος διαδίδεται με πυκνώματα
και αραιώματα. Τα πυκνώματα και τα αραιώματα διαδίδονται στον αέρα
προς όλες τις κατευθύνσεις και δημιουργούν ηχητικά κύματα.
Τα ηχητικά κύματα μεταφέρουν ενέργεια.

35. Παρουσίαση: ΔΗΜΗΤΡΑ ΜΥΛΩΝΑΚΗ