ΗΧΟΣ - Ψηφιακή Τάξη

Στόχοι ενότητας

Κεφάλαιο 8: Ήχος

Στο κεφάλαιο αυτό οι μαθητές θα μελετήσουν τον τρόπο παραγωγής και διάδοσης του ήχου, να μελετήσουν απλά ηχητικά φαινόμενα, να γνωρίσουν το αφτί ως όργανο ακοής του ανθρώπου και να ευαισθητοποιηθούν σχετικά με τις πηγές ηχορρύπανσης και τρόπους προστασίας από αυτές.

Πώς παράγεται ο ήχος

Η μουσική, η ανθρώπινη φωνή, το κελάηδισμα ενός πουλιού, το βούισμα ενός κουνουπιού, ο θόρυβος μιας μηχανής είναι ήχοι.

Με τον ήχο, με τη φωνή μας, επικοινωνούμε με τους άλλους ανθρώπους. Δεν αρκεί όμως να μπορούμε να μιλήσουμε, για να συνεννοηθούμε. Πρέπει να γνωρίζουμε και τον ίδιο κώδικα, να μιλάμε την ίδια γλώσσα. Για να μπορούμε να επικοινωνούμε με ανθρώπους που μεγάλωσαν και ζουν σε άλλες χώρες, μαθαίνουμε τη γλώσσα τους ή μαθαίνουν εκείνοι τη δική μας

Τι κοινό έχουν η κιθάρα, το ραδιόφωνο, το κουδούνι και το παιδί που φωνάζει; Παράγουν ήχο! Τα σώματα που παράγουν ήχο τα ονομάζουμε ηχητικές πηγές.

Παραγωγή του ήχου

Η παραγωγή του ήχου οφείλεται στην παλμική κίνηση, στην ταλάντωση κάποιου υλικού σώματος που ονομάζουμε ηχητική πηγή. Κατά την παραγωγή του ήχου, τα μόρια της ηχητικής πηγής εξαναγκασμένα από κάποια αιτία, όπως για παράδειγμα ένα χτύπημα, ταλαντώνονται όλα μαζί.

Συμπέρασμα

Τα σώματα που παράγουν ήχο ονομάζονται ηχητικές πηγές. Οι ήχοι δημιουργούνται από την παλμική κίνηση, την ταλάντωση των ηχητικών κυμάτων.

Παιξε με τους ηχους

Διάδοση του ήχου

Πώς διαδίδεται ο ήχος;

Όταν χτυπάμε το ταμπουρίνο, η μεμβράνη του αρχίζει να ταλαντώνεται, να πάλλεται. Αρχικά η μεμβράνη κινείται προς τα εμπρός. Τα μόρια του αέρα μπροστά από τη μεμβράνη δεν μπορούν να κινηθούν τόσο γρήγορα, ώστε να διαφύγουν γύρω της. Έτσι δημιουργείται ένα πύκνωμα των μορίων του αέρα.
Στη συνέχεια, λόγω της ταλάντωσης, η μεμβράνη κινείται απότομα προς τα πίσω. Τότε υπάρχει περίσσεια χώρου για τον αέρα μπροστά από τη μεμβράνη. Στο σημείο αυτό δημιουργείται ένα αραίωμα των μορίων του αέρα.

Η συνέχιση της ταλάντωσης δημιουργεί στον αέρα πυκνώματα και αραιώματα το ένα μετά το άλλο. Το πρώτο πύκνωμα του αέρα απομακρύνεται από τη μεμβράνη και ακολουθείται από ένα αραίωμα, ένα πύκνωμα, ένα αραίωμα... Τα πυκνώματα και τα αραιώματα των μορίων του αέρα απομακρύνονται από τη μεμβράνη δημιουργώντας ένα ηχητικό κύμα. Όταν χτυπάμε το ταμπουρίνο, μεταφέρεται ενέργεια από το χέρι μας στη μεμβράνη. Στη συνέχεια η ενέργεια μεταφέρεται στα μόρια του αέρα, καθώς δημιουργούνται πυκνώματα και αραιώματα. Η κινητική ενέργεια των μορίων, η ενέργεια του ηχητικού κύματος διαδίδεται σε όλες τις κατευθύνσεις. Το ηχητικό κύμα μεταφέρει, λοιπόν, ενέργεια.

Η μαύρη τελεία αναπαριστά μια ηχητική
πηγή που ταλαντώνεται

Συμπέρασμα

Ο ήχος διαδίδεται στα στερεά, στα υγρά και στα αέρια.

Ο ήχος διαδίδεται στον αέρα με πυκνώματα και αραιώματα, που φτάνουν στην επιφάνεια του ταμπουρίνου και την κάνουν να πάλλεται.

Διαδοση ηχου μεσω πυκνωματων και αραιωματων των μοριων

Η ταχυτητα του ηχου στα στερεα υγρα και αερια

Πληκτρολόγησε στο κενό κουτάκι ένα αριθμό από το 1 έως το 99999
για να βγάλεις τα συμπεράσματά σου.

Ανάκλαση του ήχου

Όταν το ηχητικό κύμα συναντήσει μια λεία και στιλπνή επιφάνεια, αλλάζει κατεύθυνση. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ανάκλαση. Ένα μέρος της ενέργειας του ηχητικού κύματος ακολουθεί τη «νέα» κατεύθυνση. Όσο πιο λεία και στιλπνή είναι η επιφάνεια, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια προς τη νέα κατεύθυνση, τόσο πιο έντονο είναι το φαινόμενο της ανάκλασης.

Οι νυχτερίδες δε βλέπουν καλά. Χάρη στην ανάκλαση του ηχητικού κύματος που εκπέμπουν, αντιλαμβάνονται το χώρο γύρω τους. Ο άνθρωπος δεν μπορεί να ακούσει τους ήχους, που χρησιμοποιεί η νυχτερίδα για τον προσανατολισμό της.

Συμπέρασμα

Στις λείες και σκληρές επιφάνειες το ηχητικό κύμα αλλάζει κατεύθυνση. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ανάκλαση του ήχου.

Η ανακλαση του ηχου σε διαφορες επιφανειες

Κάνε κλικ πάνω στα ηχεία

νυχτεριδες - δελφινια

Πώς βλέπει το δελφίνι στο σκοτάδι…

Τι ειναι η ηχω;

Όταν ένα ξένο σώμα παρεμβάλλεται στην κατεύθυνση των ηχητικών κυμάτων, τότε αυτά υφίστανται ανάκλαση. Αν για παράδειγμα, σταθούμε μπροστά από έναν τοίχο και χτυπήσουμε παλαμάκια, τα κύματα που θα φτάσουν στον τοίχο θα αναγκαστούν να αλλάξουν κατεύθυνση. Αν το εμπόδιο βρίσκεται σε απόσταση μεγαλύτερη από 17 μέτρα,τότε παρατηρούμε πως ο κρότος που δημιουργήσαμε επαναλαμβάνεται. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ηχώ.

Απορρόφηση του ήχου

Τα πορώδη υλικά απορροφούν τον ήχο

Αν παρατηρήσουμε ένα υλικό με μαλακή και πορώδη επιφάνεια, θα δούμε ότι αυτή είναι γεμάτη μικρά ή μεγαλύτερα «βαθουλώματα», τους πόρους. Σε κάποια υλικά, όπως για παράδειγμα στο σφουγγάρι, οι πόροι αυτοί είναι ορατοί με γυμνό μάτι. Σε άλλα υλικά, για να δούμε τους πόρους, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε μεγεθυντικό φακό ή ακόμα και μικροσκόπιο.
Στα μαλακά και πορώδη υλικά ο ήχος ανακλάται πολλές φορές στα τοιχώματα που περιβάλλουν τους πόρους. Ένα μέρος της ενέργειας του ηχητικού κύματος απορροφάται από το υλικό. Πιο απλά λέμε ότι τα μαλακά και πορώδη υλικά απορροφούν τον ήχο.

Συμπέρασμα

Τα μαλακά και πορώδη υλικά απορροφούν τον ήχο. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται απορρόφηση του ήχου.

Άνθρωπος και ήχος - Το αφτί μας

Πώς αντιλαμβανόμαστε τους ήχους;

Η ακοή μαζί με την όραση είναι οι σπουδαιότερες αισθήσεις μας (οι άλλες είναι η αφή, η γεύση και η όσφρηση). Το όργανο της ακοής είναι το αυτί μας. Όσοι άνθρωποι έχουν προβλήματα ακοής, τα ξεπερνούν σε μεγάλο βαθμό χρησιμοποιώντας ειδικά ακουστικά

Πώς λειτουργεί το αυτί

Το πτερύγιο του αυτιού μας, με το σχήμα που έχει, συγκεντρώνει τους ήχους (τα ηχητικά κύματα) από το περιβάλλον και μέσω ενός σωλήνα που ξεκινά από την εξωτερική πλευρά του αυτιού μας, του έξω ακουστικού πόρου, τους στέλνει προς το τύμπανο.