Naravoslovje 7 - priročnik za učitelja

KAJ SE SLIŠI V GOZDUOperativni cilji• Vedo, da predmeti, ki oddajajo zvok (zvočila), zatresejo zrak in da take tresljaje imenujemo nihanje.• Vedo, da sprejemnik zvoka zazna tresenje zraka tako, da sam zaniha.• Spoznajo, da je zvok širjenje teh tresljajev po snoveh od oddajnika do sprejemnika (delna ponovitev vsebineiz 6. razreda).• Spoznajo nekaj oddajnikov zvoka (glasilke, violinska struna, radijski zvočnik …) in sprejemnik zvoka – uho.• Spoznajo pojem frekvenca zvoka in vedo, da zvok točno določene frekvence imenujemo ton; seznanijo setudi s pojmom šum.• Spoznajo hitrost zvoka v zraku.• Spoznajo, da je hrup neprijeten zvok, in se seznanijo s škodljivostjo hrupa in z načini za njegovo preprečevanje(zvočna izolacija).• Vedo, da preglasen zvok (hrup, pok, tudi preglasna glasba) lahko trajno poškoduje uho.Teoretična izhodiščaNihanje v širšem pomenu besede je vsako periodično gibanje. Periodično pomeni, da se v enakih časovnih intervalihdogajajo enaka gibanja, torej enake spremembe kake fizikalne veličine. Nihanje lahko opazujemo na nihalih.V enakem časovnem intervalu se nihalo premakne iz ene skrajne lege prek ravnovesne lege (sredine) do drugeskrajne lege in nazaj; to se ves čas ponavlja. Fizikalna veličina, ki jo pri tem najlaže opazujemo, je oddaljenostod ravnovesne lege; lahko bi opazovali tudi kako drugo. Na primer kot med navpičnico in vrvico nihala, kinetičnoenergijo nihala, potencialno energijo nihala in podobno.Veliko zgledov nihanja lahko najdemo v naravi: nihajoča gugalnica, nihalo v stenski uri, veje drevesa, ki jih ob brezvetrjuzmaknemo iz mirovanja …Nihajni čas je čas med dvema zaporednima enakima legama nihala oziroma enakima vrednostma fizikalne veličine,ki niha. Telesa in snovi nihajo različno hitro. Veličino, ki nam pove, kolikokrat v časovni enoti snov zaniha,imenujemo frekvenca. Merimo jo v enoti Hz (herc). En Hz pomeni en nihaj na sekundo.Nihajoča telesa zatresejo tudi snov v neposredni bližini, in sicer z enako frekvenco. V zraku tako nastanejo zgoščinein razredčine, to so območja z večjim in manjšim tlakom. Periodične spremembe zračnega tlaka se širijood točke nastanka v vse smeri. Kadar te spremembe zaznamo z ušesi, govorimo o zvoku, telo, ki jih povzroča, paimenujemo zvočilo. Človekovo slišno območje je med 16 Hz in 20 kHz (20000 Hz) in se s starostjo zožuje; posebnozaznavno je znižanje visokofrekvenčne meje. Zgoščine in razredčine, ki se širijo z manjšo frekvenco od 16 Hz, imenujemoinfrazvok, tiste z večjo frekvenco od 20 kHz pa ultrazvok. Z ultrazvokom se oglašajo netopirji. Ultrazvokuporabljamo v medicini za opazovanje notranjih delov telesa, v industriji pa za odkrivanje nehomogenosti v materialih.Z uporabo zvoka se ukvarjamo v poglavju Valovanje.Zvok se širi od zvočil, ki so oddajniki zvoka, do sprejemnikov zvoka. Sprejemniki zvoka so uho in mikrofoni. Nihajočezvočilo zatrese prve plasti zraka ob sebi, motnja (zgoščine in razredčine) se prenese na naslednje plasti in takonaprej vse do sprejemnika. Periodične spremembe zračnega tlaka ob sprejemniku zatresejo njegovo membrano(bobnič v ušesu, membrano v mikrofonu). Zvok lahko potuje po različnih snoveh, ne more pa se širiti v praznemprostoru (vakuumu).Nihanja zvočil in membran v sprejemnikih ni mogoče vedno neposredno opazovati, zato izberemo kakšno posrednometodo. Nekatere so opisane v učbeniku in delovnem zvezku.Časovni potek zvoka ali natančneje časovno odvisnost fizikalne veličine, ki niha, imenujemo oscilogram. Opazujemolahko časovni potek nihanja membrane v mikrofonu pri sprejemu zvoka ali membrane zvočnika pri oddajanju zvoka.Zvoke razvrščamo po tem, koliko različnih frekvenc vsebujejo. Fizikalno jih razvrščamo med tone, zvene in šume.Ton je zvok z eno samo frekvenco, zato ima njegov oscilogram sinusno obliko. Tak zvok oddajajo glasbene vilice.Če zvočilo hkrati z osnovno frekvenco oddaja tudi mnogokratnike te frekvence, dobimo zven. Mnogokratnikeosnovne frekvence imenujemo višje harmonične frekvence, takšne zvoke pa višji harmoniki. Oscilogram zvena jeperiodična funkcija, kjer so na osnovno sinusno obliko (osnovna frekvenca) naložene tudi gostejše in bolj drobnesinusne krivulje (višje harmonične frekvence). Tako zveni večina glasbenih inštrumentov, strune, piščali, človeškiglas ipd. Vsako glasbilo ima svoj značilni nabor višjih harmonikov, ki zvenijo hkrati z osnovno frekvenco in dajejozvoku značilno barvo. Glasbeniki ne ločujejo tona in zvena, saj obojemu pravijo ton. Šum je zvok z množico frekvenc,med njimi pa ni nobene povezave. Tako zvenijo glasilke ob izgovarjavi šumnikov, tako šumijo slapovi, potoki,plosk, pok ... V skladu z učnim načrtom zvenov ne obravnavamo.70