Page 85 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

2.4 Dźwięki

Podejmij temat O O Co to jest dźwięk i czy można go zobaczyć?
O O Dlaczego kosmonauci na Księżycu nie mogą ze sobą rozmawiać tak, jak na
Ziemi?

Fala akustyczna i źródła dźwięków
Poznamy teraz rodzaj fal, których nie możemy zobaczyć. Możemy jednak za
pomocą zmysłu słuchu odebrać wrażenie, jakie one wywołują. Ten rodzaj fal
nazywamy falami akustycznymi (dźwiękowymi). Aby zrozumieć mecha-
nizm ich powstawania, wykonamy doświadczenie.

Doświadczenie 20.

Wytwarzamy falę dźwiękową

Niezbędne przedmioty: brzeszczot (płaska sprężyna) ewentualnie metalowa
lub plastikowa linijka (ok. 50 cm), imadło (niekoniecznie)

Wykonanie:
• Umieść brzeszczot (płaską sprężynę) lub linijkę w imadle lub połóż prostopadle
do krawędzi ławki (stołu), tak aby w większości długości wystawała poza
ławkę.
• Wpraw brzeszczot (linijkę) w drgania, odchylając go z położenia równowagi.
• Obserwuj okresowo powtarzające się drgania.
• Stopniowo skracaj długość brzeszczotu i za każdym razem obserwuj
drgania. Zwróć uwagę, czy słychać dźwięk.
Obserwacje: Kiedy długość brzeszczotu odpowiednio skrócimy, wówczas
wywołanym drganiom towarzyszy dźwięk.

Wniosek: Zmniejszenie długości drgającej części brzeszczotu powodowało zwiększenie częstotliwości jej drgań. Przy
pewnej częstotliwości dźwięk stał się słyszalny i dotarł do nas dźwięk, którego źródłem był drgający brzeszczot.
Człowiek słyszy dźwięki o częstotliwościach z zakresu od 16 Hz do 20 000 Hz.

Wyjaśnijmy mechanizm tego zjawiska. Drgająca z dostatecznie dużą czę-
stotliwością płaska sprężyna (lub linijka) powoduje lokalne zmiany ciśnienia
– z jednej strony ściskanie warstw powietrza, a z drugiej strony ich rozrze-
dzanie. Te następujące po sobie zagęszczenia i rozrzedzenia rozchodzą się od
drgającej płaskiej sprężyny, tworząc falę podłużną (il. 2.24). Jeśli fala ta dotrze
do ucha człowieka, wywołuje drgania błony bębenkowej. Drgania te nazywa-
my drganiami akustycznymi. Człowiek wtedy słyszy dźwięk.

83