3. разред - Звук

1. ZVUK

2. ZVUK JE UZDUŽNI TALAS …
 …koji nastaje oscilovanjem zvučnog
izvora. To može biti instrument, glasne žice...
 Jačina zvuka zavisi od veličine
amplitude. Što je amplituda veća to je zvuk
jači i obrnuto.

3. Postoje subjektivna i objektivna
jačina zvuka.
Subjektivna jačina zvuka je ona
koju registruje naše uho i šalje je
mozgu. Ona je 2 puta veća od
objektivne.
Subjektivna jačina zvuka je
realna jačina zvuka. To je energija koju
sa sobom nosi zvučni talas.

4.  Zvuk može biti određen ili
neodređen.
 Određeni zvuk, tj. ton obuhvata sve
zvukove koji se mogu odsvirati ili otpevati.
 Neodređen zvuk obuhvata ljudski
govor, vrisak, lavež pasa, šuštanje lišća,
grom, škripu vrata, gradsku buku, zvuk
lomljenja stakla i sl.

5.  Ljudsko uho može da čuje samo
zvukove učestanosti između 20Hz i
20.000Hz.
 Malo dete može da čuje zvukove
celog ovog opsega, dok se starenjem
polako gubi sposobnost registrovanja
zvukova viših učestanosti.

6.  Danas je prisutna pojava da mnogi
ljudi slabije čuju niskofrekventne zvukove
(basove).
 U većini televizora, kasetofona,
računara, muzičkih stubova, diskmena,
vokmena, kao i sličnih uređaja, nalaze se
zvučnici koji nisu sposobni da stvaraju
basove što dovodi do zakržljavanja
određenih prijemnika (receptora) u uhu.

7. ZVUK SE PROSTIRE U TALASIMA,
ali zvuk nije deo elektromagnetnog spektra, kao što su to
svetlosni ili radio talasi.
Zvuk nastaje kada neka materija vibrira.
Frekvencija tih vibracija meri se jedinicama
koje se nazivaju herci i označavaju oznakom Hz.
Pojam "frekvencija" odnosi se na broj talasa
koji se proizvedu u sekundi, a varijacije u frekvenciji
zvuka proizvode njegovu visinu, odnosno zvuk visokog ili
niskog tonaliteta.
Čovekovo uho može da čuje zvuk frekvencije
između 20 i 20 000 Hz.

8. ŽIVOTINJE IMAJU MNOGO ŠIRI SPEKTAR
ČUJNOSTI ZVUKA - SLEPI MIŠ, NA PRIMER,
ČUJE ZVUKE I DO 6 PUTA VEĆE FREKVENCIJE
OD MAKSIMALNE KOJU ČUJE LJUDSKO UHO

9. BRZINA ZVUKA
 Brzina zvuka nije apsolutna, kao na
primer brzina svetlosti, već može da varira.
 Prosečna brzina prostiranja zvuka je
344 metra u sekundi, pri čemu se zvuk u vodi
prostire brže, jer se vibracije brže prostiru
kroz tečnu sredinu.
 Neki avioni su u stanju da lete brzinom
većom od zvuka - kada avion tokom leta
nadmaši tu brzinu (što je poznato kao
"probijanje zvučnog zida") on se zapravo
probija kroz talase zvuka koji su se prostirali
ispred njega stvarajući snažan zvuk nalik
eksploziji.

10. U MOMENTU PROBIJANJA BARIJERE
ZVUČNIH TALASA KOJI SE NALAZE
ISPRED NJEGA, AVION STVARA SNAŽAN
ZVUK NALIK EKSPLOZIJI

11. DOPLEROV EFEKAT
 Doplerov efekat - pojava koja je vezana za
prostiranje zvučnih talasa, najbolje se može objasniti
na primeru policijske sirene.
 Zvuk policijske sirene menja jačinu i visinu u
zavisnosti od njene blizine - tako kada se policijski
auto približava i zvučni talasi brže dopiru do uha,
zvuk se pojačava i biva viši, dok kako automobil
odmiče, zvučni talasi dopiru sporije i ovaj zvuk se
stišava i postaje niži. Ovo je samo prividna
kvalitativna promena zvuka koja nastaje usled
promene u brzini prostiranja zvučnih talasa i naziva
se Doplerov efekat. Jačina i visina zvuka, međutim,
objektivno se ne menjaju.

13. ZVUK U VODI, ZVUK POD VODOM
 po svom ponašanju razlikuje se od njegovog
ponašanja pri prostiranju kroz vazduh i slično je
pojavama koje se javljaju kod svetlosti u vodi.
 Zvuk kao i svetlost je talasno kretanje,
samo što svetlost predstavlja prostiranje
elektromagnetskih talasa koji mogu da se šire i
kroz vakuum, dok se zvučni talasi prenose
posredstvom molekula sredine kroz koju se zvuk
širi.

15. KARAKTERISTIKE ZVUKA U VODI
 Zvuk se bolje prostire u gušćim sredinama zato što je u
njima međumolekulsko rastojanje manje, pa su sile kojima
molekuli uzajamno deluju veće. Zato zvuk ne može da se
prostire kroz vakuum – jer je to prazan prostor u kome nema
molekula. Temperatura sredine kroz koju se prostire zvuk
takođe utiče na njegovu brzinu prostiranja.
 Voda je odličan provodnik zvuka. Brzina prostiranja
zvuka kroz vodu je oko 1.500 m/sec. To je oko četiri puta
veća brzina od brzine prostiranja zvuka kroz vazduh.
 Temperaturne razlike pojedinih slojeva vode
(termoklima) mogu da izazovu refrakciju (savijanje) impulsa
što može brodskim sonarima da oteža otkrivanje podmornica
ili drugih objekata pod vodom i ograniči ili onemogući
upotrebu podvodnih telefona.

16. ZVUK U VODI I RONJENJE
 Pod vodom ne može da se razgovara na
način kako se to čini u vazduhu što ograničava
komunikaciju između ronioca ili sa roniocima,
jer je čovekov organ govora, kroz njegov
evolutivni razvoj, prilagođen za vazdušnu
sredinu, a jačina zvuka opada pri prelasku iz
vode u vazduh i iz vazduha u vodu.
 Dva ronioca u opremi za ronjenje mogu
međusobno da razgovaraju ako im se šlemovi
dodiruju (metal lako prenosi zvuk) ali već na
rastojanju od nekoliko santimetara zvučna
komunikacija između njih nije moguća.

17. Zbog velike brzine prostiranja zvuka u
vodi čovek ne može da zapazi vremensku
razliku između trenutka dolaska zvuka u jedno
i drugo uvo i on najčešće ima osećaj da je zvuk
jači i bliži. Zbog toga ronioc gubi sposobnost
da odredi pravac i smer izvora zvuka.
Za ronioca ili plivača gubitak ove
sposobnosti može da ima ozbiljne posledice
ukoliko su izvori zvuka za njih opsani objekti
(motorni čamac, brod itd).
Takođe kako je intenzitet buke pod
vodom veći, da ronioc ne bi ugrozio zdravlje on
mora da ima podatke o jakim izvorima buke u
vodi.

18.  Snažne zvučne eksplozije pod
vodom prati snažan zvučni talas visoke
energije (koji se ponaša kao snažan
pritisak ili udar) koji može delovati na
ronilaca i dovesti do povreda, tzv ronilačka
barotrauma šupljih organa (uva -
aerootitis, sinusa - aerosinusitis, pluća -
pneumotoraks, barotraumašupljih organa
trbuha itd).

19. ZVUK U VODI I ŽIVOTINJE
 Za razliku od čoveka neke životinje kao što su
foke i kitovi koriste osobinu boljeg prostiranja zvuka kroz
vodu za orjentaciju i komunikaciju sa drugim životinjama,
a zvuk im koristi i da pronađu hranu i izbegnu brojne
prepreke u vodi.
 Ispuštajući kliktave zvukove visoke frekvencije,
pretpostavlja se da one imaju sistem za ultrazvučno
orijentisanje u vodi. Takođe unutrašnje uvo foka
povezano je samo sa jednom kosti lobanje, što
onemogućuje prenos zvučnih talasa kroz celu lobanju.
 Na taj način one dobro određuju smer iz kog
dolazi zvuk za razliku od čoveka. Foke takođe poseduju i
organ koji proizvodi zvukove koje se čuju pod vodom.

20. ISTORIJAT
 Istražujući zvučne pojave u vodi, kroz istoriju,
čovek ove pojave i njihove osobine sve više primjenjuje u
razne svrhe. Eskimi, i drugi lovci na foke, slušaju njihove
zvukove koje oni proizvode pod vodom, tako što postave
metalni predmet nekoliko santimetara ispod vode, pa ovu
osobinu zvuka u vodi, čovek od davnina koristi u lovu.
 Krajem 19. veka prvi put je ustanovljeno da se
zvuk u vodi prostire na velike udaljenosti pa su počela i
intenzivnija ispitivanja njegovih hidroakustičkih osobina. U
ratnim mornaricama se ovo ubrzo počelo koristiti za
podvodne veze, navigaciju i izviđanje. Iz ovog otkrića
proizašao sonar i drugi uređaji.

21. NAPOMENE
 Na temperaturi od O°C brzina zvuka
kroz vazduh je 331 m/sec a na sobnoj
temperaturi, (20°C), 343 m/sec.
 U svežoj vodi na temperaturi od 20°C,
zvučni talasi putuju brzinom od 1.482 m/sec.
 Na istoj temperaturi brzina zvuka kroz
vazduh je 343 m/sec, a brzina prostiranja
zvuka kroz čelik 5.960 m/sec