Mnoho lidí chce najít odpovědi na otázky o tom, co jsou zvukové jevy, jak a odkud pocházejí. Jak se některé zvuky liší od ostatních? Proč je slyšíme?
Dnes se podíváme do části fyziky, která studuje zvukové jevy. Tato sekce se nazývá akustika.
Kmitání je příčinou všech zvuků na planetě
Pokud slyšíme nějaký druh hluku, pak si v duchu dokážeme představit tento zdroj, který jej vydává. Takže když se na to podíváme, tam uvidíme, co kolísá. Když mluvíme, hlasivky vibrují uvnitř našeho těla. Slyšíme tedy svůj vlastní hlas. Každý den pozorujeme a slyšíme příklady zvukových jevů ve fyzice.
Historické pozadí
Studuje fyziku zvukových jevů od starověku. Našimi věčnými společníky v životě jsou zvuky a zvuky. Existují hlukové vibrace, které jsou nám příjemné, zatímco jiné nás obtěžují. Z těchto slov můžeme usoudit, že zvuky a zvukové jevy ovlivňují vědomí a pohodu člověka různými způsoby. Je známo, že některé zvuky dokážou člověka přivést k šílenství, ale jsou takové zvukyschopný vyléčit jakoukoli nemoc u člověka. Všechny tyto objevy učinil člověk před naším letopočtem. O něco později se dozvíte, co jsou zvukové jevy. Mezitím si promluvme o objevech v oblasti akustiky.
Starověké civilizace
Klérus chrámů starověkého Egypta si všiml úžasného léčivého účinku zvuku na člověka. Přirozeně tento fenomén využívali k náboženským účelům. Nyní se rituální svátky Egypťanů neobešly bez sborů a zpěvů. O něco později hudba a zvuky vtrhly do kostelů křesťanů. Indové jako první zvládli vysokou úroveň hudebních dovedností. V těch vzdálených časech vytvářeli a aktivně používali notový zápis. Indiáni obdařili každou notu určitým významem. Poslední tón stupnice „Ne“označoval smutek, tón „Pa“značil radost.
Pythagoras – otec akustiky
Od pradávna se lidé snažili studovat zvukové jevy. Například starověký řecký matematik a filozof Pythagoras, který žil asi před 2,5 tisíci lety, prováděl různé experimenty se zvuky. Díky svým objevům dokázal, že nízký tón nástrojů je vlastní pouze těm, které mají dlouhé struny. Při půlení struny se zvuk zvýší o jednu oktávu. Díky těmto Pythagorovým závěrům byl položen základ v oboru fyziky – akustiky. Úplně první akustická zařízení vytvořili Řekové, kteří žili v éře antiky. Používali je v divadlech. Tato zařízení měla podobu malých rohů, které si herci vkládali do své masky, aby je mohlizesílit zvuk. Mimochodem, fenomén našeptávání soch bohů ve starověkém Egyptě byl velmi zajímavý.
Renesance a moderní doba
Po mnoho staletí byly zvukové jevy nadále studovány. Například i malíř Leonardo da Vinci se zabýval akustikou. Ve svých spisech formuloval princip nezávislosti zvukových vln na různých zdrojích. Po 400 letech ve Francii na pařížské akademii věd vydal Joseph Saver „Memoirs on Acoustics“. Pak Newton studoval dílo Savera. Na základě svých zjištění a závěrů vypracoval výpočet délky zvukové vlny. Newton došel k závěru, že vlnová délka zvukové vlny je dvakrát delší než délka trubky, která tento zvuk reprodukuje.
Definice zvuku
Co označuje zvukové jevy? Přejděme k definici pojmu „zvuk“. Jedná se o mechanické vibrace, které se šíří v elastických médiích, jako jsou plyny, kapaliny a pevné látky. Takové mechanické vibrace vnímají orgány sluchu, tedy naše uši. Nejjednodušším příkladem, který vysvětlí podstatu zvuku, je struna jakéhokoli hudebního nástroje. Přenáší vibrace na okolní částice vzduchu. Vibrace se šíří daleko, a když dosáhnou ucha, způsobí rozkmitání bubínku. Tímto způsobem slyšíme zvuk jinak.
Zvukové jevy v přírodě
Zvukové vlny nejsou vidět. Dokážete si však představit, jak budou vypadat. Chcete-li to provést, musíte jít do jakéhokoli vodního útvaru. Pokud skončítekámen do jezera nebo rybníka, pak nejprve uvidíte prohlubeň. Poté voda stoupá a v důsledku toho se na hladině nádrže objevují vlny, které jsou střídavě prohlubněmi a hřebeny. Budou se šířit všemi směry.
Sekce v akustice
Problémy vzniku a šíření zvuku a také pohlcování zvuku řeší akustika. Během posledních 10 let objevila fyzikální akustika zvuky, které jsou za hranicemi sluchu. Jsou studovány ultrazvukem. Technická akustika se zabývá procesy příjmu, vysílání a příjmu zvukových záznamů pomocí elektrických spotřebičů. Další částí, která studuje šíření zvuku v místnosti, je architektonická akustika. Pro ni jsou důležité nejen rozměry a tvary místnosti, kde se zvuk studuje, ale také materiály, které pokrývají stěny a stropy místnosti. Hudební akustika studuje povahu a původ hudebních zvuků. Spolu s dalšími sekcemi je zde i námořní akustika (hydroakustika). Je určen ke studiu zvukových jevů ve vodním prostředí. Hydroakustika je nezbytná pro vývoj, stejně jako pro vytvoření zvukových zařízení použitelných na ponorkách. Existuje další typ - atmosférická akustika. Studuje zvukové jevy v atmosféře. Fyziologická akustika střeží sluchové orgány. Díky ní známe schopnosti našich orgánů, jejich stavbu a působení. Tento typ akustiky studuje tvorbu zvuků orgánů řeči. A posledním typem je biologická akustika. Zabývá se ultrazvukem a sonikemzvířecí komunikace. Studuje také lokační mechanismy používané zvířaty, kromě toho je biologická akustika navržena tak, aby zkoumala problémy hluku a vibrací, je nezbytná pro boj se škodlivými zvuky a pro zlepšení životního prostředí.
Anomální přírodní zvukové jevy
Na naší planetě jsou místa známá fenoménem hučení. Je popisován jako konstantní a nízkofrekvenční brum. Zdroj tohoto zvuku nebyl dosud objeven. Město Talas v Novém Mexiku má takový anomální zdroj zvuku. Překvapivě pouze 2% místních obyvatel města slyší tento hukot, říkají, že zvuk je extrémně rušivý.
Anomální přírodní zvukové jevy
Za jeden z nejpříjemnějších zvuků lidé považují vrnění koček. Vědci tento fenomén stále studují. Původ tohoto zvuku je stále neznámý. Neméně úžasné jsou v přírodě velmi složité a dlouhé zvuky, které samci keporkaků vydávají. Mnoho vědců věřilo, že to bylo nutné k přilákání samic, ale nedávné studie prokázaly, že zvuk vůbec nepřitahuje ženy, ale muže.
V přírodě existuje obrovské množství zvuků. Slyšíme hromy. V zimě nám pod nohama křupe sníh. Pokud budete křičet v lese, uslyšíme ozvěnu. Je to také příklad zvukových jevů v přírodě.
Zvažovali jsme tedy příklady zvukových jevů ve fyzice a přírodě. Nyní se nebojíte žádné zkušební práce.
