Sn

1
Petra Marcinášková, 2.D
Akustika
Zvuk môžeme vnímat len za urcitých podmienok.
Urcite sa zhodneme, že musí existovat zdroj
zvuku, prostredie, ktorým sa šíri a zdravý sluch.
Zjednodušene je zvuk kmitanie akejkolvek hmoty.
Hmotou (látkou) môže byt vzduch , voda, drevo,
alebo ktorýkolvek iný materiál. Prostredie,
ktorým sa šíri zvukový rozruch od chvejúceho sa
telesa k nášmu uchu, je najcastejšie vzduch.
Faktom je, že jediné prostredie, ktorým sa zvuk
nemôže šírit, je vákuum.
2
Fyzikálnou prícinou vzniku zvuku je chvejúce sa
teleso...
Ak je kmitanie zdroja zvuku pravidelné, vnímame
tón, t.j. hudobný zvuk. Ak zvuk vzniká
nepravidelným chvením telesa, vnímame ho ako
hluk, napr. vrzanie, šramot, hukot a praskot. Pre
zjednodušenie fyzikálnych úvah sa zvukové vlny sa
casto znázornujú pomocou tzv. vlnových funkcií
alebo vlnoplôch.
Ak si zvuk predstavíme ako vlnenie napr. na
povrchu jazera, potom vlnová funkcia znázonuje
pohlad na vlny z boku a vlnoplocha pohlad zhora.

3
Vlnová dlžka...
Vlnová dlžka je vodorovná vzdialenost medzi dvoma
za sebou idúcimi rovnocennými bodmi vlny. To
znamená, že vlnová dlžka je vodorovná dlžka
jedného cyklu vlny.
4
Perióda...
Perióda je cas potrebný na jeden celý cyklus vlny
("casová dlžka" cyklu vlny). Teda, perióda je
množstvo casu potrebné na to, aby vlna prešla
vzdialenost rovnú jednej vlnovej dlžke.
5
Amplitúda...
Amplitúda zvukovej vlny je graficky
reprezentovaná maximálnou hodnotou vlnovej
funkcie. Ked uvažujeme hlasný zvuk, vlna je
vysoká a amplitúda velká. Naopak, menšia
amplitúda reprezentuje tichší zvuk.
6
Vyššie harmonické frekvencie...
Vyššie harmonické frekvencie (vhf) sú tóny,
ktorých frekvencie sú celocíslenými násobkami
základnej frekvencie vlny.
Napr. ak a je hrané na 440 Hz, frekvencie vhf
budú 880 Hz, 1320 Hz atd. Vyššie harmonické
frekvencie sú ocíslované v poradí nárastu
frekvencie. Teda, prvá harmonická je základná
frekvencia, druhá je dvojnásobkom základnej atd.
7
Skladanie zvukových vln (interferencia)...
Uvažujme situáciu nech sú dva rovnaké zdroje
umiestnené v rovnakej vzdialenosti od
pozorovatela (3 metre), a oba zdroje vydávajú
rovnaký zvuk. Povedzme, že vlnová dlžka zvukových
vln je 1m. A nakoniec, zdroje vibrujú synchrónne
(pohybujú sa naraz dopredu a spät). Vzhladom na
rovnakú vzdialenost zdrojov, zhluky zvukovej vlny
od jedného zdroja sa vždy v rovnakom okamihu
stretávajú so zhlukmi z druhého zdroja. Rovnako
to platí aj o zriedeniach. Jeden z princípov,
ktoré platia pre zvuk je lineárna superpozícia.
8
Ohyb zvukových vln (interferencia)...
Difrakcia (ohyb zvukovej vlny na prekážke) je jav
charakteristický pre vlny všeobecne, nielen pre
zvukové vlny.
Ohyb vlnenia na prekážke je najvýraznejší , ak je
rozmer prekážky porovnatelný s vlnovou dlžkou
vlnenia (1a). V inom prípade vzniká za prekážkou
tzv. akustický tien (1bc) - priestor kam sa
vlnenie nedostane. Ak by ste stáli v oblasti
akustického tiena nepoculi by ste žiaden zvuk
napriek tomu, že by na prekážku pred vami dopadal.
9
Odraz zvuku (reflexia)...
Ak zvuk , ktorý sa šíri vzduchom narazí na
prekážku, prekážka ho z casti pohltí, z casti sa
od nej odráža a šíri sa vzduchom spät. Pri
nevelkej prekážke sa zvuk šíri aj za nu, nastáva
ohyb.
O odraze zvuku sa presvedcíme napr. pokusom podla
obrázka. Zvuk tikajúceho budíka naráža nad valcom
na dosku a odráža sa od nej. Pri vhodnom sklone
dosky zachytíme odrážané tikanie v istom smere
sluchom najhlasnejšie.
10
Dopplerov jav...
Dopplerov jav sa nazýva zmena vlnovej dlžky (a
teda frekvencie) elektromagnetických alebo
akustických vln vyvolaná relatívnym pohybom
zdroja a pozorovatela. Názov získal podla
rakúskeho fyzika Christiana Johanna Dopplera,
ktorý jav opísal v roku 1842. Pre priblíženie
Dopplerovho javu nám môže slúžit príklad plavca v
mori. Ak plavec pláva v smere vln potom cas medzi
prechodmi vrcholom vlny je dlhší ako keby stál na
mieste. Analogicky ak by plával proti smeru vln
tak by cas bol kratší (teda z jeho pohladu by
vlnová dlžka bola kratšia ako skutocná dlžka
vlny).
Zdroj vlnenia a.) v klude
b.) v pohybe
11
Huygensov princíp...
K každý bod vlnoplochy ( vlnoplocha postupného
vlnenia je množina bodov, v ktorých má vlnenie v
istom casovom okamihu rovnakú fázu ), do ktorého
sa dostalo vlnenie v istom okamihu, môžeme
pokladat za zdroj elementárneho vlnenia, ktoré sa
z neho šíri v elementárnych vlnoplochách.
Vlnoplocha v dalšom okamihu je vonkajšia obalová
plocha všetkých elementárnych vlnoplôch.