Dnes
se pokusíme nechat do sebe narážet miniaturní a prostým okem neviditelné
částice vzduchu a vyrábět tak zvuk. Na úvod trochu nezbytné teorie. Kmitavý
pohyb těles je takový pohyb, kdy se těleso nebo jeho část opakovaně vrací do
výchozí polohy. Tyto pohyby bychom mohli rozdělit na vynucené kmitání (to je jak
název napovídá takový pohyb, ke kterému musíte těleso nějakým způsobem stále
nutit) a volné kmitání. Volné kmity těleso koná v případě, že ho nějakým
způsobem uvedete do pohybu a ve zbytku času těleso tento pohyb opakovaně
vykonává. Příkladem volného kmitání je úder do volně zavěšeného kovového tělesa
– těleso se úderem rozezvoní a poté po určitou dobu vydává zvuk bez dalších
silových pobídek, dokud jeho kmitání odpor okolního prostředí neutlumí.
Příkladem vynucených kmitů je chování pračky, která nestojí přesně vodorovně.
Tehdy dochází k jejímu pravidelnému „viklání se“. To, jak pračka „lítá ze
strany na stranu“, je vynucené právě jejím špatným postavením na podlaze. Z donucení
mohou třeba kmitat také stavby při zemětřesení.
Zvuk a kmity spolu velice úzce souvisí. Ke vzniku tělesa je třeba kmitající těleso. A
pokud chcete libovolný zvuk slyšet, je nutné, aby dokázal dostatečně rozkmitat
„součástky“ ve vašem uchu. Podrobným popisem zvuku se zabývat nebudeme, to je
na delší povídání. Museli bychom si postupně vysvětlovat o to je frekvence,
vlnová délka, perioda, amplituda, intenzita, rychlost a další pojmy.
K dnešnímu pokusu budete potřebovat plastové nebo
kovové pravítku a desku stolu. Pravítko
položte na stůl – jedna polovina leží na stole a druhá přečnívá přes okraj
stolu. Pravítko pevně rukou přitlačte ke stolu a druhou rukou opačný konec
pravítka zvedněte pravítko do výšky (opatrně, pokud se vám pravítko zlomí, je po
pokusování). V nejvyšším možném bodě pravítko uvolněte a poslouchejte
zvuk, který jeho kmitáním vzniká. Pokus několikrát zopakujte a vznikající zvuky
porovnávejte. Jsou stejné, nebo se liší? Teď podmínky pokusu změňte. Vytáhněte
pravítko více mimo stůl a pokus stejným způsobem několikrát zopakujte. Jak bude
zvuk vydávaný pravítkem znít, když bude na stole položený větší částí? A teď
přichází čas na otázky a zajímavější úkoly. Dokážete měnit výšku zvuku? Jak to
budete dělat a jak se bude výška měnit? Pokuste se posouváním pravítka zahrát
nějakou jednoduchou písničku – třeba Ovčáci, čtveráci. Vytvořte si hudební
nástroj z více pravítek více či méně zasunutých. Pravítka vám mohou držet
kamarádi, nebo si je ke stolu přilepte pravítkem a drnkejte na ně vybranou
melodii. Nebo složte vlastní skladbu. Napište na pár řádcích, jak se vám dařilo,
doplňte nákresem, případně svými postřehy a pošlete na naši debrujárskou
emailovou adresu.
Jak je možné, že slyšíme, jak pravítko kmitá? Pohybující
se volný konce pravítka naráží na molekuly vzduchu a rozkmitává je.
Pravidelnými pohyby nahoru a dolů pravítko molekuly vzduchu buď stláčí
k sobě (zahušťuje je), nebo rozhání od sebe (zřeďuje je). Takto se vytváří
zvláštní zvukové vlny, které vniknou do vašeho ucha a rozkmitají v něm
bubínek a středoušní kůstky. Ve speciálních orgánech se přemění mechanické
kmity na elektrické impulsy, které nám mozek předá jako zvukový vjem.
Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby – i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy.
Žádné komentáře:
Okomentovat