Μια παρουσίαση για την Γ Γυμνασίου

1. ΗΧΟΣ
Απρίλης 2020
Φιορεντίνος Ιωάννης
Φυσικός, MSc.

2. ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΗΧΟΣ;
• Μια πρώτη και απλή απάντηση είναι η εξής: ήχος
είναι οτιδήποτε ακούμε!
• Πιο αναλυτικά: ήχος είναι αίσθηση η οποία
προκαλείται λόγω της διέγερσης των αισθητήριων
οργάνων της ακοής, από μεταβολές της πίεσης του
ατμοσφαιρικού αέρα. Οι μεταβολές αυτές της
πίεσης διαδίδονται στον αέρα με τη μορφή
μηχανικών κυμάτων που το ονομάζουμε ηχητικά
κύματα.

3. ΠΩΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΙ ΟΙ ΗΧΟΙ;
• Οι ήχοι παράγονται από τις παλμικές κινήσεις
(ταλαντώσεις) των σωμάτων
• Όταν ένα σώμα πάλλεται (ταλαντώνεται) στον αέρα,
αλληλεπιδρά με τα γειτονικά μόρια αέρα
προκαλώντας την κίνησή τους και δημιουργώντας
πυκνώματα και αραιώματα. Έχουμε τότε μια
περιοδική μεταβολή στην πίεση του αέρα, που
διαδίδεται με τη μορφή ενός μηχανικού κύματος.
• Ενέργεια λοιπόν μεταφέρεται από το ταλαντούμενο
σώμα στα γειτονικά μόρια του αέρα και «ταξιδεύει»
σαν μηχανικό κύμα.

5. ΤΙ ΕΙΔΟΥΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟ ΚΥΜΑ
ΕΙΝΑΙ Ο ΗΧΟΣ;
• Στα υγρά και στα αέρια ο ήχος διαδίδεται πάντα
σαν διάμηκες μηχανικό κύμα
• Στα στερεά ο ήχος μπορεί να διαδοθεί και σαν
διάμηκες και σαν εγκάρσιο μηχανικό κύμα.

6. Ας θυμηθούμε
λίγο τα μηχανικά
κύματα:

7. ΔΙΑΜΗΚΗ ΚΥΜΑΤΑ
• Διαδίδονται και στα στερεά, και στα υγρά και στα
αέρια
• Παραδείγματα:
Τα ηχητικά κύματα (ο ήχος)
Επειδή τα μόρια του αέρα κινούνται κατά την διεύθυν-
ση διάδοσης του κύματος ο ήχος (στον αέρα) είναι διά-
μηκες μηχανικό κύμα.

8. ΔΙΑΜΗΚΗ ΚΥΜΑΤΑ
• Παράδειγμα:
Τα κύματα σε ένα ελατήριο

9. ΕΓΚΑΡΣΙΑ ΚΥΜΑΤΑ
• Διαδίδονται μόνο στα στερεά (και στην επιφάνεια των
υγρών).
• Παράδειγμα:
Κύματα σε σχοινί
• Ο ήχος στα στερεά μπορεί να είναι (και) εγκάρσιο
μηχανικό κύμα.

10. ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΗΧΟΥ
• Ο άνθρωπος ακούει ήχους συχνότητας από περίπου
20 Hz έως περίπου 20 KHz. Ηχητικά κύματα με
συχνότητα στην παραπάνω αναφερθείσα περιοχή
συχνοτήτων, ονομάζονται απλά ήχος.
• Κύματα με συχνότητα μικρότερη από 20 Hz ονομά-
ζονται υπόηχοι.
• Κύματα με συχνότητα μεγαλύτερη από 20 KHz ονο-
μάζονται υπέρηχοι.

11. ΠΩΣ ΑΚΟΥΜΕ:

12. ΚΑΤΙ ΕΚΠΛΗΚΤΙΚΟ!
◼ Ο άνθρωπος μπορεί και ακούει ήχους με εξαιρετικά
χαμηλή ένταση έως και ήχους με τεράστια ένταση.
Η μεγαλύτερη ένταση που ακούμε έχει
100.000.000.000.000
ή
φορές μεγαλύτερη ενέργεια από την μικρότερη
ένταση που μπορούμε να ακούσουμε!
14
10

13. ΤΑΧΥΤΗΤΑΔΙΑΔΟΣΗΣ ΤΟΥ ΗΧΟΥ

14. • Στον αέρα ο ήχος διαδίδεται με ταχύτητα:
340 m
s

Η ταχύτητα αυτή αντιστοιχεί σε:
1200Km
h

και ονομάζεται και 1 Mach
Ταχύτητα μεγαλύτερη από 1 Mach
ονομάζεται υπερηχητική (supersonic).

15. Ernst Mach (1838-1916)
Αυστριακός-Τσέχος φυσικός και φιλόσοφος

17. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΗΧΟΥ
• Τα χαρακτηριστικά του ήχου διακρίνονται
στα λεγόμενα υποκειμενικά χαρακτηριστικά
και στα λεγόμενα αντικειμενικά χαρακτη-
ριστικά. Τα υποκειμενικά χαρακτηριστικά
έχουν να κάνουν με το πώς αντιλαμ-
βανόμαστε έναν ήχο και σχετίζονται με τα
αντίστοιχα αντικειμενικά χαρακτηριστικά
που προσδιορίζουν τις «φυσικές ιδιότητες»
ενός ήχου.

18. ΥΠΟΚΕΜΕΝΙΚΑ
ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΗΧΟΥ
• Ακουστότητα: είναι μία κλίμακα στην οποία
μετράμε το πόσο «δυνατά» ακούγεται ένας ήχος.
• Ύψος: Έχει να κάνει με το πόσο «ψηλός» ή
«χαμηλός» ακούγεται ένας ήχος.
• Χροιά: Αφορά στην «ποιότητα» του ήχου. Π.χ.
στο αν είναι ήχος πιάνου ή βιολιού. Στην ιδιαίτερη
χροιά της φωνής του καθενός μας οφείλεται το
γεγονός ότι αναγνωρίζουμε κάποιον από τον ήχο της
φωνής του (ακόμη και αν δεν τον βλέπουμε).

19. ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΙΚΑ
ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΗΧΟΥ:
Ακουστότητα
• Το αντικειμενικό χαρακτηριστικό που αντιστοιχεί στην
ακουστότητα είναι η ένταση του ήχου. (Σε μεγαλύτερη
τάξη θα μάθετε ότι η ένταση είναι ανάλογη με το τετρά-
γωνο του πλάτους του ηχητικού κύματος).

20. ΠΩΣ ΜΕΤΡΑΜΕ ΤΗΝ ΕΝΤΑΣΗ

21. Παραδείγματα ΄Εντασης ήχου

22. Ύψος
Το αντικειμενικό χαρακτηριστικό που αντιστοιχεί στο
ύψος είναι η συχνότητα του ήχου. Ήχος χαμηλής
συχνότητας ακούγεται «βαρύς» ενός ήχος υψηλής
συχνότητας ακούγεται «οξύς».

23. • Μπάσα (Bass): 20 Hz – 300 Hz
• Μεσαίου εύρους (Mid range): 300 Hz – 6000 Hz
• Πρίμα (Treble): 6000 Hz – 20000 Hz
Ύψος = Συχνότητα

24. Πηγή: Βικιπαίδεια:

25. Χροιά
Το αντικειμενικό χαρακτηριστικό που αντιστοιχεί στη
χροιά του ήχου, σχετίζεται με τις λεγόμενες «αρμονι-
κές» από τις οποίες αποτελείται (ή στις οποίες αναλύε-
ται) ο (σύνθετος) ήχος.

26. Jean-Baptiste Joseph Fourier (1768-1830)
Γάλλος φυσικός και μαθηματικός.

27. ΚΥΜΑΤΙΚΑ ΧΑΡΗΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ
ΤΟΥ ΗΧΟΥ
Ο ήχος σαν κύμα που είναι (μηχανικό διάμηκες
αλλά και εγκάρσιο στα στερεά) έχει όλες τις
ιδιότητες των κυμάτων. Έτσι ο ήχος παθαίνει:
• Ανάκλαση
• Διάθλαση
• Περίθλαση
• Συμβολή

28. ΗΧΩ (ΑΝΤΙΛΑΛΟΣ)
• Η ηχώ (αντίλαλος) είναι ένα φαινόμενο που οφείλεται
στην ανάκλαση των ηχητικών κυμάτων.
• Σημειώνεται ότι το αισθητήριο όργανο ακοής του ανθ-
ρώπου μπορεί να ξεχωρίσει δύο ήχους όταν αυτoί δια-
φέρουν τουλάχιστον κατά 1/10 του δευτερολέπτου.
Έχοντας λοιπόν υπόψη ότι ο ήχος (στον αέρα) στο 1/10
του δευτερολέπτου διανύει απόσταση ίση με 34 μέτρα,
συμπεραίνουμε ότι, όταν το εμπόδιο βρίσκεται σε από-
σταση τουλάχιστον 17 m, τότε το αυτί μας αντιλαμβά-
νεται (σαν ξεχωριστούς ήχους) τόσο τον απευθείας ήχο
όσο και τον εξ ανακλάσεως ο οποίος και λέγεται ηχώ

29. ΑΝΤΗΧΗΣΗ
• Όταν η απόσταση είναι μικρότερη των 17 m τότε ο
απευθείας ήχος συγχέεται με τον εξ ανακλάσεως με
συνέπεια να ακούγεται ενισχυμένος και τότε το
φαινόμενο λέγεται αντήχηση.
• Στα διάφορα στούντιο (μουσικής, ηχογράφησης,
ραδιφωνίας, κλπ.), οι τοίχοι καλύπτονται με ειδικά
υλικά που απορροφούν τον ήχο, οπότε αυτός δεν
ανακλάται και άρα αποφεύγεται η αντήχηση

30. ΠΕΡΙΛΗΨΗ
(σχολικό βιβλίο σελίδα: 112)
• Τα ηχητικά κύματα που έχουν συχνότητα από 20 Hz έως
20 KHz προκαλούν το αίσθημα της ακοής όταν φθάσουν στο
αφτί μας και ονομάζονται ήχοι.
• Ηχητικά κύματα με συχνότητα μικρότερη των 20 Hz ονο-
μάζονται υπόηχοι, ενώ με μεγαλύτερη των 20 ΚHz υπέρηχοι.
• Τα υποκειμενικά χαρακτηριστικά του ήχου είναι:
• Το ύψος που καθορίζεται από τη συχνότητα.
• Η ακουστότητα που καθορίζεται από την ενέργεια που φθά-
νει στο αφτί μας στη μονάδα του χρόνου.
•Η χροιά που καθορίζεται από τη μορφή της κυματομορφής
του ήχου.