Dane INFORMACYJNE

2. Dane INFORMACYJNE • Nazwa szkoły: KATOLICKIE GIMNAZJUM IM. ŚW. S. KOSTKI • ID grupy: 98/75_MF_G2 • Opiekun: KATARZYNA ZAKRZEWSKA • Kompetencja: matematyczno-fizyczna • Temat projektowy: W świecie dźwięku i ciszy • Semestr/rok szkolny: II/2010-2011

3. Dane INFORMACYJNE • Nazwa szkoły: Publiczne Gimnazjum im. Polskich Noblistów w Drążnej • ID grupy: 98/52_MF_G1 • Opiekun: Edyta Selka • Kompetencja: matematyczno-fizyczna • Temat projektowy: W świecie dźwięku i ciszy • Semestr/rok szkolny: II/2010-2011

4. Dźwięk • Dźwięk – wrażenie słuchowe spowodowane falą akustyczną rozchodzącą się w ośrodku sprężystym (ciele stałym, płynie, gazie). Częstotliwości fal, które są słyszalne dla człowieka, zawarte są w pa-śmie między wartościami granicznymi od ok. 16-20 Hz do ok. 16-20 kHz. • Ze względu na zakres częstotliwości można rozróżnić cztery rodzaje tych fal: • • infradźwięki - poniżej 16 Hz, • • dźwięki słyszalne 16 Hz - 20 kHz - słyszy je większość ludzi, • • ultradźwięki - powyżej 20 kHz, • • hiperdźwięki - powyżej 1010 Hz. • Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Fale_d%C5%BAwi%C4%99kowe

5. Dźwięk jako fala Fala - zaburzenie rozprzestrzeniające się w ośrodku lub przestrzeni. Fale przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego bez transportu jakiejkolwiek materii. W przypadku fal mechanicznych cząstki ośrodka, w którym rozchodzi się fala, oscylują wokół położenia równowagi. T- to czas, w którym zaburzenie falowe pokona odległość równą długości fali. Ponieważ T=1/f, gdzie f oznacza częstotliwość, więc:

6. Dźwięk w zadaniach Oblicz długość fali, która rozchodzi się w ośrodku z prędkością v=20 m/s, a jej częstotliwość wynosi 5Hz. Długość fali wynosi 4m.

7. Dźwięk w zadaniach Oblicz prędkość rozchodzenia się fali, której długość wynosi λ = 1m, a okres T= 0,5s. Prędkość fali wynosi 2m/s.

8. Dźwięk w zadaniach Bzyczenie muchy jest wynikiem ruchu drgającego jej skrzydełek z częstotliwością f= 200Hz (200 razy na sekundę). Oblicz długość fali akustycznej, którą wytwarza ta mucha. Prędkość dźwięku w powietrzu wynosi v= 340 ( w temperaturze 20oC) f= 200Hz λ= ? v= 340 m/s Długość fali wynosi 1,7m.

9. Dźwięk w zadaniach Jaka jest prędkość rozchodzenia się fal w wodzie, jeśli okres drgań łódki wynosi T=4s, a odległość między sąsiednimi grzbietami fal wynosi 8m. T= 4s = 8m Prędkość fali wynosi 2m/s.

10. Dźwięk w doświadczeniach Doświadczenie 1 – Powstawanie fal. Wąż gumowy kładziemy na podłodze, następnie chwytamy jeden koniec i energetycznie podrywamy go do góry. Odkształcenie węża w miejscu poderwania przemieszcza się po całej jego długości tworząc raz dołek, a raz górkę. To przemieszczające się odkształcenie nosi nazwę fali mechanicznej. Doświadczenie 2 – Fala kolista. Do wanienki służącej do pokazu fal nalewamy wody, ustawiamy wanienkę nad źródłem światła, aby zjawisko można było widzieć na suficie. Uderzamy ołówkiem w powierzchnie wody. Wokół miejsca uderzenia rozchodzą się okręgi, powstała fala kulista.

11. Dźwięk w doświadczeniach Doświadczenie 3 – Interferencja fal. W wanience do pokazu fal uderzamy równocześnie dwoma prętami obserwujemy zjawisko interpretacji fal. Doświadczenie 4- Zjawisko odbicia fal. Uderzamy w powierzchnie wody poziomym prętem w kształcie litery L trzymając pęd za krótsze ramie nie dotykając wody. Obserwujemy falę płaska i jej odbicie od ciał wanienki. Doświadczenie 5- Ugięcie fali. Na drodze fali płaskiej postawiamy przegrodę ze szczeliną. Fala płaska przechodząc przez szczelinę zamienia się w fale kulistą. To zjawisko nosi nazwę dyfrakcji.

12. Dźwięk w doświadczeniach

13. Dźwięki – wizyta w teatrze w Gnieźnie

14. Dźwięki – emisja głosu – zajęcia z aktorem Antonim Barłowskim

15. EFEKT DOPPLERA • DEFINICJA • DOŚWIADCZENIA • ZASTOSOWANIA W ŻYCIU CODZIENNYM

16. EFEKT DOPPLERA - definicja EFEKT DOPPLERA to zmiana częstotliwości oraz długości fali zarejestrowana przez obserwatora, który porusza się względem źródła fali.

17. Efekt dopplera - TROCHĘ hISTORII • Christian Andreas Doppler był Austriackim fizykiem i matematykiem. Urodził się w 1803 roku w Salzburgu. XIX wiek to epoka swoistego boomu naukowego, który spowodował, między innymi, szybki rozwój sieci kolejowych. W latach czterdziestych tego wieku Doppler wykładał na politechnice w Pradze. Na stacji kolejowej zauważył, lub raczej usłyszał, bardzo niezwykłe zjawisko. • A my teraz pójdziemy w jego ślady – wprawdzie nie wybierzemy się na żaden dworzec, lecz spróbujemy sami dowiedzieć co prawie dwa wieki temu zaciekawiło pewnego czekającego na pociąg Austriaka.

18. Doświadczenie Dopplera • Dopplerprzeprowadził podobno następujący eksperyment: umieścił w pociągu orkiestrę i poprosił ją, aby grała przez cały czas dźwięk o tym samym tonie. Gdy pociąg zbliżał się w jego kierunku z odpowiednio dużą prędkością, Doppler zauważył, że docierający do niego dźwięk ma wyższy ton. Kiedy pociąg zaczął się oddalać, dźwięk stał się niższy. • Jak wyjaśnić to dziwne zjawisko? • Jeżeli źródło porusza się, wówczas dochodzi do zmiany odległości pomiędzy nim a odbiorcą, czyli do zmiany długości i częstotliwości fali docierającej do obserwatora.

19. Rozchodzenie sie fal dla efektu Dopplera

20. Doświadczenie 1 • Zjawisko Dopplera: • do plastikowego woreczka włóż telefon komórkowy z włączoną muzyką • zawiąż worek tak, abyś mógł nim kręcić • stojąc w miejscu (w pewnej odległości od odbiorcy) zacznij kręcić telefonem • następnie przybliżaj się i oddalaj do odbiorcy

22. EFEKT DOPPLERA - wniosek Zjawisko to nie było słyszalne perfekcyjnie na filmie, lecz przygotowując go ewidentnie poziom dźwięku był najpierw wysoki kiedy byliśmy daleko, a obniżał się stopniowo w miarę zbliżania się do źródła.

23. EFEKT DOPPLERA - zastosowanie Astronomia • Zjawisko Dopplera przyczyniło sie do odkrycia, że poza Układem Słonecznym istnieje wiele innych planet. Wszystko dzięki temu, że gdy wokół jednego ciała krąży drugie, to obie obracają się wokół środka masy ich układu. • Umożliwia badanie prędkości radialnych gwiazd i innych obiektów astronomicznych.

24. EFEKT DOPPLERA - zastosowanie Radar policyjny Na efekcie Dopplera opiera się zasada działania radarudopplerowskiego. Jeżeli fale radiowe odbijają się od ruchomego obiektu, to ich częstotliwość się zmienia. Pomiar częstotliwości odbitej fali pozwala na bardzo precyzyjny pomiar prędkości przedmiotów odbijających promieniowanie mikrofalowe lub podczerwone. Radary używane przez policję do pomiaru prędkości opierają się na takiej zasadzie. Jeżeli radar jest umieszczony w poruszającym się samochodzie policji, to dodatkowo do pomiaru musi być dodana prędkość obserwatora.

25. EFEKT DOPPLERA - zastosowanie Medycyna Zjawisko Dopplera umożliwia sprawdzenie budowy narządów, ale również przebieg procesów ich ruchu, a także przemieszczania się niektórych tkanek (m.in. krwi w sercu i naczyniach krwionośnych) Pomiar prędkości krwi w tętnicy szyjnej.

26. EFEKT DOPPLERA – w życiu codziennym Efekt ten można zaobserwować w życiu codziennym np. spacerując przy drodze po której jeżdżą samochody. Odgłos silnika jest wyraźnie wyższy dla auta zbliżającego się do nas i niższy gdy auto nas minie i zacznie się oddalać.

27. EFEKT DOPPLERA - echo • W wyniku odbicia fal dźwiękowych występuje zjawisko zwane echem. Obserwujemy je wtedy, gdy fala dźwiękowa napotyka na swojej drodze przeszkodę, odbija się od niej i wraca do ucha obserwatora powodując powtórzenie wrażenia dźwiękowego. Nie każde jednak odbicie fali powoduje echo. Zjawisko to występuje tylko na dużych przestrzeniach.

28. Dźwięk w doświadzeniach • Echo • znajdź pomieszczenie o dużych rozmiarach – sala gimnastyczna • zmierz czas, jaki mija od wydania okrzyku do chwili, w której powrócił do ciebie • znajdź prędkość dźwięku w powietrzu (wartość podana w tablicach fizycznych zależna od temperatury) i wyznacz odległość w jakiej znajdowała się przeszkoda odbijająca dźwięk

29. Dźwięk w doświadzeniach • ECHO - Doświadczenie przeprowadziliśmy na otwartej przestrzeni z przeszkodą (las) • Czas • Prędkość dźwięku • Droga dźwięku • Zatem, na podstawie pomiaru dźwięku, możemy powiedzieć, że las znajdował się w odległości ok.250 m od naszej grupy.