Číslo a název projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0619 OP: Vzdělávání pro konkurenceschopnostZvyšování vzdělanosti pomocí e-prostoru

Název a adresa školy Soukromá střední škola a jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Č. Budějovice, s.r.o., Jeronýmova 28/22,České Budějovice

Kód materiálu Klíčová aktivita III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Název materiálu 12. Mechanické vlnění a zvuk

Autor Mgr. Miroslav Dušek

Tematická oblast Fyzika - Akustika

Anotace Vzdělávací materiál je určen pro Obchodní akademii a Ekonomické lyceum. Materiál obsahuje výklad k problematice mechanického vlnění a zvuku.

Ročník 3.ročník Ekonomické lyceum

Datum tvorby září -říjen 2013

Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

Mechanické vlnění

a zvuk

Mechanické vlnění

• přenos kmitání v látkovém prostředí

• Šíření vlny a) příčné b)podélné

• Příčné vlnění - výchylka je kolmá na směr šíření vlny (kruhy na vodě)

• Podélné vlnění – výchylka je ve směru šíření vlny (obilí ve větru)

[1]

Charakteristika vlny• Vlnová délka (m) - λ (lambda) – vzdálenost,

do které dospěje vlna za periodu T• Fáze vlny – vrch, důl• Fázová rychlost – v (m.s-1) v T

v

f.

Šíření vln• Postupná vlna – šíří se prostorem (vodní

hladina po vhození kamene)• Interference vln – setkání a spojení (zesílení

nebo zeslabení dvou a více vln)• Stojatá vlna – interference dvou stejných vln,

které postupují proti sobě a zdánlivě se zastaví (struna na kytaře)

• Největší amplituda – kmit, nejmenší – uzel

• Chvění – stojaté vlnění pružných těles (zdroj zvuku hudebních nástrojů)

• Struny, desky, tyče, vzduchový sloupec u dechových nástrojů

Stojaté vlnění

[2]

Stojaté příčné vlnění. Uzly jsou vyznačeny červeně.

AKUSTIKA• Zvuk – mechanické vlnění, které vnímáme

sluchem• šíří se v hmotném prostředí (ve vakuu se zvuk nešíří !!)

• Hluk – nepravidelný a neperiodický zvuk• Tón – čistě harmonický zvuk (komorní a – 440 Hz)

• Souzvuk – harmonicky současně znějící tóny• Infrazvuk – pod 16Hz (zemětřesení, mořské vlny)

• Ultrazvuk – nad 16 kHz (zvířata – netopýr, delfín, lekařství a technika)

Veličiny zvuku• Frekvence – 16Hz – 16kHz – f• Intenzita zvuku – I=P/S P…výkon

zvukové vlny, S…obsah kolmo nastavené plochy

• Jednotka – Watt na čtvereční metr ( W.m-1)• Hlasitost – logaritmická stupnice intenzity –

jednotka bell (B) – podle vynálezce telefonu G.Bella – obyčejně se užívá dB (10x menší jednotka)

[3]

Rychlost zvuku• Rychlost –závisí na teplotě a tlaku• (za normálního tlaku pa – při teplotě 20°C

v = 340 m.s-1 ( 0°C – 331m.s-1, -20°C – 319m.s-1)• ve vodě – 1500 m.s-1, ocel – 5000 m.s-1, sklo – 5200 m.s-1

• Ozvěna – odraz zvuku od překážky ve vzdálenosti min. 17m

• Dozvuk – překážka méně než 17m, odraz splývá s vyslaným zvukem ( zhoršuje akustiku sálů a hudebních studií – musí se upravovat pomocí akusticky izolačních materiálů)

Dopplerův jev• Christian Doppler (1803-1853)

– profesor pražské techniky – roku 1842 – objevil a potvrdil u všech druhů vlnění – u pohybujícího se zdroje zvuku pozorujeme i změnu frekvence ( bližší zdroj – vyšší tón, vzdálený zdroj – nižší tón)

• Využití – v lékařství ( vyšetření ultrazvukem), policie – měření rychlosti, astronomie -měření rychlosti pohybujících se těles (galaxií) – potvrzeno neustálé rozpínání vesmíru.

[4]

[5]

Použité zdroje:

SVOBODA, Emanuel aj. Přehled středoškolské fyziky. 4. upravené vydání. Praha: Prometheus, 2006. 515 s. ISBN 80-7196-307-0.

ŠTOLL, Ivan,CSc. - Fyzika (pro netechnické obory SOŠ a SOU)Prometheus 2007, 260 s., ISBN 978-80-7196-223-6učebnice s doložkou MŠMT čj.1 527/07-23 ze dne 2.4.2007

HAJKO, Vladimír , DANIEL-SZABO, Juraj - Základy fyzikyVEDA 1983 (Bratislava)

Použité obrázky:[1] Příčné a podélné vlnění[online]. 2. 9. 2013. [cit. 2.9. 2013]. Dostupný na http://www.devbook.cz/images/img/fyzika/19/img2.png

[2] Stojaté vlnění [online]. 2. 9. 2013. [cit. 2.9. 2013]. Dostupný na http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8c/Standing_wave.gif/220px-Standing_wave.gif

[ 3] Zvukové hladiny[online]. 2. 9. 2013. [cit. 2.9. 2013]. Dostupný na http://www.audified.com/projekt/vavcjamu/page58/page69/files/screen-shot-2012-08-17-at-9.23.51.png

[ 4Christiann Doppler[online]. 2. 9. 2013. [cit. 2.9. 2013]. Dostupný na http://www.astro.cz/_data/images/news/2008/12/30/doppler_s.gif

[ 5] Ultrazvukové vyšetření štítné žlázy[online]. 2. 9. 2013. [cit. 2.9. 2013].Dostupný na http://img.ulekare.cz/dbpic/sono_krk-f590_290