Dźwięki wokół nas

RoZ91cEyFRIpK

Fotografia przedstawia kobietę w ciemnych włosach i niebieskiej koszuli, która przystawia dłoń do ucha w geście nasłuchiwania.

1. Czym jest dźwięk?

Co to są dźwięki i skąd się biorą? Aby odpowiedzieć na to pytanie, włącz radio i zbliż dłoń do głośnika. Czy odczuwasz drgania powietrza? A teraz zbliż rękę do ust i powiedz coś. Czy teraz też wyczuwasz podobne drgania? Jak to się dzieje, że w ogóle jesteśmy w stanie wydać z siebie głos? Może wiesz coś o strunach głosowych?

Dźwięk, to wrażenie słuchowe wywołane rozchodzeniem się fali akustycznej w ośrodku sprężystym jakim jest ciało stałe, woda, gaz. Wokół drgającego przedmiotu, czyli źródła dźwiękuźródła dźwiękuźródła dźwięku, w szybkim tempie powstają zagęszczenia i rozrzedzenia powietrza – fale dźwiękowefala dźwiękowa (akustyczna)fale dźwiękowe.

2. Jak rozchodzi się dźwięk?

Wiemy już, że dźwięki powodowane są przez drgania przedmiotów. W jaki sposób dźwięki rozchodzą się w powietrzu?

Dźwięki rozprzestrzeniają się w powietrzu i w wodzie, ale też w skałach, metalach, szkle i innych materiałach. Przekonajmy się o tym, budując prosty telefon.

Rozchodzenie się dźwięku w różnych materiałach

Doświadczenie 2

Zbadanie, czy dźwięk może rozchodzić się nie tylko w powietrzu.

Co będzie potrzebne

• linijka,

• miska z wodą,

• nitka długości około 10 metrów,

• 2 plastikowe kubki po napojach,

• igła,

• 2 guziki,

• w drugiej części doświadczenia potrzebna będzie pomoc koleżanki lub kolegi.

Instrukcja

1. Weź do ręki linijkę.

2. Trzymając ją za jeden koniec, drugim uderz o brzeg miski i szybko, póki drży, zanurz linijkę w wodzie. Co obserwujesz?

3. Dokładnie na środku spodów kubków wykonaj igłą dziurki i przewlecz przez nie nitki. Przywiąż guziki na końcach nitki, by nie wysunęły się z kubków.

4. Poproś osobę z klasy, by wzięła jeden kubek, ty weź drugi. Odejdźcie na taką odległość, by nitka była naprężona. Przyłóż kubek do ucha – w tym momencie osoba, z którą wspólnie przeprowadzasz obserwację, powinna powiedzieć coś do swojego kubka. Potem zamieńcie się rolami.

Podsumowanie

Zarówno woda, jak i sznurek przenoszą drgania, a więc i dźwięki.

Etapy wykonania prostego telefonu

R1ElQVCmpTUQc

Galeria prezentuje sposób na wykonanie telefonu z plastikowych kubków. Pierwsza ilustracja przedmioty potrzebne do wykonania telefonu. Widać dwa kubki plastikowe, guziki i sznurek.

RslJte0XUZ9Zr

Druga ilustracja przedstawia leżący kubek. W dnie każdego kubka należy wykonać otwór, przez który przeciągnie się sznurek. Na końcu trzeba przywiązać guzik, by sznurek się nie wysunął.

RC3zkEP8sgF2h

Ostatnia ilustracja przedstawia dwa kubki do góry dnem, połączone sznurkiem. W ten sposób otrzymujemy telefon. Jeden kubek działa jak mikrofon, a drugi służy za głośnik. Po naciągnięciu sznurek będzie przewodził dźwięki.

Rozchodzenie się fali dźwiękowej polega na rozprzestrzenianiu się drgań warstw cząsteczek ośrodka (np. powietrza). Fale dźwiękowe to fale mechaniczne, jak np. fale na sznurze.

Rozchodzenie się fal dźwiękowych w ośrodkach innych niż powietrze

Czy dźwięki zawsze rozchodzą się z taką samą prędkością? Otóż nie. Prędkość przemieszczania się fali dźwiękowej zależy od ośrodka, w którym się rozchodzi. Na przykład w wodzie dźwięk rozprzestrzenia się znacznie szybciej niż w powietrzu. Można się o tym przekonać nad jeziorem lub nad morzem – silnik płynącego statku słyszymy znacznie szybciej, jeśli nachylimy się nad wodą.

Indeks górny Źródło: calculla.pl; Tabela prędkości dźwięku. Indeks górny koniec^{Źródło: calculla.pl; Tabela prędkości dźwięku.}

3. Jak uszy rejestrują dźwięk?

Skoro już wiemy, jak rozchodzi się dźwięk, dowiedzmy się, w jaki sposób go odbieramy. Narządem zmysłu słuchu są uszy. Przyjrzyjmy się, jak zbudowane są nasze czujniki dźwięków. Na zewnątrz widzimy tylko część ucha – małżowinę uszną, która działa podobnie jak mikrofon, czyli odbiera dźwięki z otoczenia. Właściwy narząd słuchu mieści się wewnątrz głowy.

R6TrQ9XdoWuPq

Animacja przedstawia drogę fali dźwiękowej w uchu.

Animacja przedstawia drogę fali dźwiękowej w uchu.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R6TrQ9XdoWuPq

Animacja przedstawia drogę fali dźwiękowej w uchu.

Ucho składa się w ucha zewnętrznego, środkowego i wewnętrznego. Na ucho zewnętrzne składają się widoczna na zewnątrz małżowina uszna oraz przewód słuchowy, który przewodzi fale dźwiękową na błonę bębenkową. Oddziela ona ucho zewnętrzne od jamy ucha środkowego, w której znajdują się trzy kosteczki słuchowe: młoteczek, kowadełko i strzemiączko. Dalej znajduje się ucho wewnętrzne, a w nim wypełniony płynem ślimak (przewód ślimakowy) z właściwym narządem słuchu - narządem Cortiego. Tworzą go orzęsione komórki zmysłowe. Fala dźwiękowa z przewodu słuchowego trafia na błonę bębenkową wprawiając ją w drgania, które są następnie przekazywane na kosteczki słuchowe i dalej do ślimaka w uchu wewnętrznym. Płyn wypełniający kanały ślimaka zostaje wprawiony w ruch, co powoduje ruch rzęsek komórek zmysłowych narządu Cortiego, co powoduje powstanie impulsów nerwowych, które za pośrednictwem nerwów są przekazywane do mózgu.

Pamiętamy, że dwoje oczu pozwala nam widzieć przestrzennie. W jakim celu mamy zatem dwoje uszu?

Podsumowanie

• Dźwięki powstają w wyniku drgań różnych ośrodków.

• Fala dźwiękowa to drgania rozchodzące się od źródła dźwięku.

• Narządem zmysłu słuchu jest ucho, które odbiera fale dźwiękowe i za pośrednictwem błony bębenkowej, kostek słuchowych przekazuje je do ślimaka. Tam są one przetwarzane na impulsy nerwowe i kierowane do mózgu.

Słownik

Zadania