zvuk€¦ · Zvuk može biti određenili neodređen. Određeni zvuk, tj. ton obuhvata sve zvukove...

ZVUK

ZVUK JE UZDUŽNI TALAS …

…koji nastaje oscilovanjem zvučnog izvora. To može biti instrument, glasne žice...

Jačina zvuka zavisi od veličine amplitude.

Što je amplituda veća to je zvuk jači i obrnuto.

Postoje subjektivna i objektivna jačina zvuka.

Subjektivna jačina zvuka je ona

koju registruje naše uho i šalje je mozgu. Ona je 2 puta veća od objektivne.

Subjektivna jačina zvuka je

realna jačina zvuka. To je energija koju

sa sobom nosi zvučni talas.

Zvuk može biti određen ili neodređen.

Određeni zvuk, tj. ton obuhvata sve zvukove koji se mogu odsvirati ili otpevati.

Neodređen zvuk obuhvata ljudski

govor, vrisak, lavež pasa, šuštanje lišća, grom, škripu vrata, gradsku buku, zvuk lomljenja stakla i sl.

Ljudsko uho može da čuje samo

zvukove učestanosti između 20Hz i 20.000Hz.

Malo dete može da čuje zvukove

celog ovog opsega, dok se starenjem polako gubi sposobnost registrovanja zvukova viših učestanosti.

Danas je prisutna pojava da mnogi ljudi slabije čuju niskofrekventne zvukove (basove).

U većini televizora, kasetofona, računara, muzičkih stubova, diskmena, vokmena, kao i sličnih uređaja, nalaze se zvučnici koji nisu sposobni da stvaraju basove što dovodi do zakržljavanja određenih prijemnika (receptora) u uhu.

ZVUK SE PROSTIRE U TALASIMA,

ali zvuk nije deo elektromagnetnog spektra, kao što su to svetlosni ili radio talasi.

Zvuk nastaje kada neka materija vibrira. Frekvencija tih vibracija meri se jedinicama koje

se nazivaju herci i označavaju oznakom Hz.

Pojam "frekvencija" odnosi se na broj talasa koji se proizvedu u sekundi, a varijacije u frekvenciji zvuka proizvode njegovu visinu, odnosno zvuk visokog ili niskog tonaliteta.

Čovekovo uho može da čuje zvuk frekvencije između 20 i 20 000 Hz.

ŽIVOTINJE IMAJU MNOGO ŠIRI SPEKTAR

ČUJNOSTI ZVUKA - SLEPI MIŠ, NA PRIMER,

ČUJE ZVUKE I DO 6 PUTA VEĆE FREKVENCIJE

OD MAKSIMALNE KOJU ČUJE LJUDSKO UHO

BRZINA ZVUKA

Brzina zvuka nije apsolutna, kao na primer brzina svetlosti, već može da varira.

Prosečna brzina prostiranja zvuka je 344 metra u sekundi, pri čemu se zvuk u vodi prostire brže, jer se vibracije brže prostiru kroz tečnu sredinu.

Neki avioni su u stanju da lete brzinom većom od zvuka - kada avion tokom leta nadmaši tu brzinu (što je poznato kao "probijanje zvučnog zida") on se zapravo probija kroz talase zvuka koji su se prostirali ispred njega stvarajući snažan zvuk nalik eksploziji.

U MOMENTU PROBIJANJA BARIJERE

ZVUČNIH TALASA KOJI SE NALAZE

ISPRED NJEGA, AVION STVARA SNAŽAN

ZVUK NALIK EKSPLOZIJI

DOPLEROV EFEKAT

Doplerov efekat - pojava koja je vezana za prostiranje zvučnih talasa, najbolje se može objasniti na primeru policijske sirene.

Zvuk policijske sirene menja jačinu i visinu u zavisnosti od njene blizine - tako kada se policijski auto približava i zvučni talasi brže dopiru do uha, zvuk se pojačava i biva viši, dok kako automobil odmiče, zvučni talasi dopiru sporije i ovaj zvuk se stišava i postaje niži. Ovo je samo prividna kvalitativna promena zvuka koja nastaje usled promene u brzini prostiranja zvučnih talasa i naziva se Doplerov efekat. Jačina i visina zvuka, međutim, objektivno se ne menjaju.

ZVUK U VODI, ZVUK POD VODOM

po svom ponašanju razlikuje se od njegovog ponašanja pri prostiranju kroz vazduh i slično je pojavama koje se javljaju kod svetlosti u vodi.

Zvuk kao i svetlost je talasno kretanje,

samo što svetlost predstavlja prostiranje elektromagnetskih talasa koji mogu da se šire i kroz vakuum, dok se zvučni talasi prenose posredstvom molekula sredine kroz koju se zvuk širi.

KARAKTERISTIKE ZVUKA U VODI

Zvuk se bolje prostire u gušćim sredinama zato što je u njima međumolekulsko rastojanje manje, pa su sile kojima molekuli uzajamno deluju veće. Zato zvuk ne može da se prostire kroz vakuum – jer je to prazan prostor u kome nema molekula. Temperatura sredine kroz koju se prostire zvuk takođe utiče na njegovu brzinu prostiranja.

Voda je odličan provodnik zvuka. Brzina prostiranja zvuka kroz vodu je oko 1.500 m/sec. To je oko četiri puta veća brzina od brzine prostiranja zvuka kroz vazduh.

Temperaturne razlike pojedinih slojeva vode (termoklima) mogu da izazovu refrakciju (savijanje) impulsašto može brodskim sonarima da oteža otkrivanje podmornicaili drugih objekata pod vodom i ograniči ili onemogući upotrebu podvodnih telefona.

ZVUK U VODI I RONJENJE

Pod vodom ne može da se razgovara na način kako se to čini u vazduhu što ograničava komunikaciju između ronioca ili sa roniocima, jer je čovekov organ govora, kroz njegov evolutivni razvoj, prilagođen za vazdušnu sredinu, a jačina zvuka opada pri prelasku iz vode u vazduh i iz vazduha u vodu.

Dva ronioca u opremi za ronjenje mogu međusobno da razgovaraju ako im se šlemovidodiruju (metal lako prenosi zvuk) ali već na rastojanju od nekoliko santimetara zvučna komunikacija između njih nije moguća.

Zbog velike brzine prostiranja zvuka u

vodi čovek ne može da zapazi vremenskurazliku između trenutka dolaska zvuka u jedno i drugo uvo i on najčešće ima osećaj da je zvuk jači i bliži. Zbog toga ronioc gubi sposobnost da odredi pravac i smer izvora zvuka.

Za ronioca ili plivača gubitak ove

sposobnosti može da ima ozbiljne posledice ukoliko su izvori zvuka za njih opsani objekti (motorni čamac, brod itd).

Takođe kako je intenzitet buke pod

vodom veći, da ronioc ne bi ugrozio zdravlje on mora da ima podatke o jakim izvorima buke u vodi.

Snažne zvučne eksplozije pod

vodom prati snažan zvučni talas visoke energije (koji se ponaša kao snažan pritisak ili udar) koji može delovati na ronilaca i dovesti do povreda, tzv ronilačka barotrauma šupljih organa (uva -aerootitis, sinusa - aerosinusitis, pluća -pneumotoraks, barotraumašupljih organa trbuha itd).

ZVUK U VODI I ŽIVOTINJE

Za razliku od čoveka neke životinje kao što su fokei kitovi koriste osobinu boljeg prostiranja zvuka kroz vodu za orjentaciju i komunikaciju sa drugim životinjama, a zvuk im koristi i da pronađu hranu i izbegnu brojne prepreke u vodi.

Ispuštajući kliktave zvukove visoke frekvencije, pretpostavlja se da one imaju sistem za ultrazvučnoorijentisanje u vodi. Takođe unutrašnje uvo foka povezano je samo sa jednom kosti lobanje, što onemogućuje prenos zvučnih talasa kroz celu lobanju.

Na taj način one dobro određuju smer iz kog dolazi zvuk za razliku od čoveka. Foke takođe poseduju i organ koji proizvodi zvukove koje se čuju pod vodom.

ISTORIJAT

Istražujući zvučne pojave u vodi, kroz istoriju, čovek ove pojave i njihove osobine sve više primjenjuje u razne svrhe. Eskimi, i drugi lovci na foke, slušaju njihove zvukove koje oni proizvode pod vodom, tako što postave metalni predmet nekoliko santimetara ispod vode, pa ovu osobinu zvuka u vodi, čovek od davnina koristi u lovu.

Krajem 19. veka prvi put je ustanovljeno da se zvuk u vodi prostire na velike udaljenosti pa su počela i intenzivnija ispitivanja njegovih hidroakustičkih osobina. U ratnim mornaricama se ovo ubrzo počelo koristiti za podvodne veze, navigaciju i izviđanje. Iz ovog otkrića proizašao sonar i drugi uređaji.

NAPOMENE

Na temperaturi od O°C brzina zvuka kroz

vazduh je 331 m/sec a na sobnoj temperaturi, (20°C), 343 m/sec.

U svežoj vodi na temperaturi od 20°C, zvučni talasi putuju brzinom od 1.482 m/sec.

Na istoj temperaturi brzina zvuka kroz

vazduh je 343 m/sec, a brzina prostiranja zvuka kroz čelik 5.960 m/sec