Zvuk
Zvuk může znamenat také vodní plochu, například záliv nebo kanál.
Zvukovou vlnu můžeme definovat jako poruchu, která se šíří nějakým prostředím. Zvuk je termín popisující to, co slyšíme, když zvukové vlny procházejí prostředím k uchu. Všechny zvuky vznikají kmitáním molekul, kterými zvuk prochází. Například při úderu na buben nebo činel se předmět rozkmitá. Při těchto vibracích se pohybují molekuly vzduchu. Zvukové vlny se pohybují směrem od zdroje zvuku (odkud vyšly) a putují po molekulách vzduchu. Když se vibrující molekuly vzduchu dostanou k našim uším, rozvibruje se i ušní bubínek. Ušní kůstky vibrují stejným způsobem jako předmět, který zvukovou vlnu spustil.
Tyto vibrace umožňují slyšet různé zvuky. I hudba je vibrace. Nepravidelné vibrace jsou hluk. Lidé mohou vydávat velmi složité zvuky. Používáme je k řeči.
Zvukové vlny jsou podélné vlny, které mají dvě části: kompresi a řídnutí. Komprese je část zvukových vln, při níž jsou molekuly vzduchu tlačeny (stlačovány) k sobě. Rarefakce je část vln, kde se molekuly od sebe vzdalují. Zvukové vlny jsou posloupností stlačování a zřeďování.
Rychlost zvuku
Zvukové vlny se mohou šířit pevnými látkami, kapalinami a plyny, ale nemohou se šířit vakuem (místem, kde nic není). Proto spolu astronauti ve vesmíru nemohou mluvit: potřebují rádio, aby se navzájem slyšeli. Zvuk se může šířit vodou rychleji než vzduchem a ještě rychleji v pevných látkách, jako je kámen, železo a ocel. Ve vzduchu se zvuk šíří rychlostí 335 metrů za sekundu.
Výška a intenzita
Výška tónu je výška nebo nízkost zvuku. Výška tónu je způsob, jakým lidé slyší různé frekvence. Frekvence je určena počtem kmitů za sekundu. Například nejvyšší klávesa klavíru kmitne 4000krát za sekundu. Její frekvence je 4000 hertzů (Hz) neboli 4 kilohertzy (kHz). Nižší klávesy mají nižší frekvence. Tón o oktávu vyšší než jiný tón má dvakrát vyšší frekvenci než tento tón.
Intenzita zvuku udává, kolik zvukové energie projde metrem čtverečním za jednu sekundu. Zvukové vlny s vyšší amplitudou (většími vibracemi) mají vyšší intenzitu. Intenzita zvuku je vyšší blíže ke zdroji zvuku. Ve větší vzdálenosti je její intenzita nižší. Zákon obráceného kvadrátu ukazuje, jak se intenzita zvuku zmenšuje, je-li dále od zdroje. "Inverzní kvadrát" říká, že když se vzdálenost vynásobí číslem, intenzita zvuku se vydělí tímto číslem na druhou (číslo vynásobí samo sebe). Tedy dvojnásobná vzdálenost znamená čtvrtinovou intenzitu.
Intenzita zvuku může být velmi rozdílná. Mohou se pohybovat od 0,000000000001, které jsou sotva slyšet, až po 1 W/m2 (bolestivě hlasité). Díky decibelové stupnici se s čísly intenzity zvuku lépe pracuje. Intenzita 0,000000000001 W/m2 je 0 dB (decibelů). Když se číslo decibelů zvýší o 10, znamená to, že intenzita je desetkrát větší. Takže intenzita 1 W/m2 je 120 dB.
Hlasitost je způsob, jakým lidé vnímají intenzitu zvuku. Hlasitost závisí na intenzitě zvuku, frekvenci zvuku a na sluchu člověka.
Slyšel a neviděl
Slyšitelný zvuk má frekvenci od 20 Hz do 20 kHz. Lidé slyší slyšitelný zvuk. Zvukové vlny s frekvencí nad 20 kHz se nazývají ultrazvukové vlny. Zvukové vlny s frekvencí pod 20 Hz se nazývají infrazvukové vlny. Lidé ultrazvukové a infrazvukové vlny neslyší, ale někteří živočichové, například netopýři a delfíni, je využívají. Starší lidé mají ještě menší rozsah slyšení. Lidé nejlépe slyší zvuky o frekvenci od 1000 Hz do 6000 Hz.
Dopplerův jev
Když se zdroj zvuku pohybuje směrem k někomu, zdá se, že se frekvence zvyšuje. Totéž se děje, když se někdo pohybuje směrem ke zdroji zvuku. Zdá se, že frekvence klesá, když se někdo od zdroje zvuku vzdaluje. Zdá se, že se také snižuje, když se zdroj zvuku od někoho vzdaluje. Tomuto jevu se říká Dopplerův jev.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to zvuk?
Odpověď: Zvuk je druh vlnění, které vzniká vibracemi molekul. Je slyšet, když prochází médiem k uchu.
Otázka: Jak vznikají zvuky?
Odpověď: Zvuky vznikají kmitáním molekul. Například když někdo udeří do bubnu nebo činelu, předmět se rozkmitá a rozpohybuje molekuly vzduchu, které vytvářejí zvukové vlny.
Otázka: Jakými třemi různými médii se zvuk šíří?
Odpověď: Zvuk se šíří třemi různými prostředími: pevnými látkami, kapalinami a plyny.
Otázka: Co způsobuje zvukové vlny?
Odpověď: Zvukové vlny jsou způsobeny kmitáním molekul ve vzduchu. Když se nějaký předmět rozkmitá, rozpohybuje molekuly vzduchu, které pak vytvářejí zvukové vlny.
Otázka: Jak slyšíme zvuky?
Odpověď: Zvuky slyšíme, když vibrující molekuly vzduchu dosáhnou našich uší a způsobí, že se náš bubínek rozkmitá stejným způsobem, jakým se původně rozkmital předmět, který zvukovou vlnu vyvolal.
Otázka: Jsou všechny zvuky pravidelné vibrace?
Odpověď: Ne, ne všechny zvuky jsou pravidelné vibrace; nepravidelné vibrace tvoří hluk, zatímco lidé mohou vytvářet velmi složité zvuky pro řeč.
Otázka: Co je to komprese a řídnutí z hlediska zvukových vln?
Odpověď: Komprese je část zvukové vlny, při níž jsou molekuly vzduchu tlačeny k sobě, zatímco řídnutí je část vlny, při níž jsou molekuly vzduchu od sebe vzdáleny - tyto dvě části vytvářejí sekvenci známou jako zvuková vlna.
