Vypracovala: Jana Zárecká
Vieme, že zvuk je kmitanie vzduchu, ktoré vnímame uchom a v mozgu vyvoláva sluchový vnem.
Vo vzduchu, v ktorom sa ľudia bežne pohybujú, počujeme zvuk bez problémov (samozrejme, ak nemáme problémy zo sluchom).
Z toho vyplýva, že zvuk sa vo vzduchu šíri.
Pri búrke môžeme niekedy pozorovať blesky skôr, ako počujeme hrmenie. Je to preto, lebo svetlo sa šíri vo vzduchu podstatne rýchlejšie ako zvuk. Preto blesk pozorujeme takmer okamžite a hrmenie až neskôr. Čas, ktorý uplynie medzi spozorovaním blesku a zahrmením, je vlastne čas, ktorý je nevyhnutný na to, aby sa zvuk zapríčinený bleskom dostal k nášmu uchu.
Týmto javom sa zaoberali fyzici už v 17. storočí. Na meranie rýchlosti zvuku použili delo, ktoré umiestnili do určitej odmeranej vzdialenosti od pozorovateľa. Pri pokuse odmerali čas, ktorý uplynul od spozorovania záblesku pri výstrele a počutím zvuku výstrelu.
Meraním zistili, že rýchlosť šírenia zvuku vo vzduchu je približne 340 m/s.
Pri neskorších meraniach v laboratóriách vedci zistili, že rýchlosť zvuku vo vzduchu závisí od teploty vzduchu.
-
pri teplote 0°C je rýchlosť približne 332 m/s,
-
pri teplote 20°C je rýchlosť približne 344 m/s.
Z toho vyplýva, že pri zvýšení teploty vzduchu o 1°C sa rýchlosť zvuku zvýši približne o 0,6 m/s.
Pri výpočtoch používame hodnotu rýchlosti zvuku 340 m/s.
Príklad: Vypočítajte v akej vzdialenosti sa zablyslo, ak sme počuli hrmenie 8 sekúnd po blesku.
Riešenie:
t = 8 s;
v = 340 m/s;
s = ? km
Za predpokladu, že zvuk sa šíri vo vzduchu priamočiaro, môžeme použiť na výpočet známe vzorce pre výpočet rýchlosti, dráhy a času pohybu.
s = v . t dosadíme s = 340 m/s . 8 s dostaneme s = 2720 m = 2,72 km
Zablyslo sa vo vzdialenosti 2,72 km.
Pri kúpaní a ponáraní sme mohli zistiť, že zvuk sa šíri aj vo vode.
Rýchlosť zvuku vo vode odmerali prvýkrát na Ženevskom jazere v roku 1827. Na jazere boli dva člny vzdialené od seba presne danú vzdialenosť v km, pričom na jednom z nich bolo aj zariadenie, ktoré súčasne s tým, ako kladivo udrelo na zvon pod vodou, vyslalo aj svetelný signál.
Pri otvorení vodovodného kohútika sa niekedy vodovodná rúrka rozkmitá. Zvuk, ktorý pri jej chvení vzniká, môžeme počuť po celom dome - prenáša sa vodou aj potrubím.
Z týchto a ešte aj iných pokusov vyplýva, že zvuk sa šíri vo vzduchu, plynoch, kvapalinách a v pružných pevných látkach.
Napríklad rýchlosť zvuku vo vode je 1500 m/s, vo vodnej pare 400 m/s, v ľade 3200 m/s, v oceli dokonca až 5000 m/s.
Niektoré látky, ako sú napríklad molitan, piliny, kartón, nevedú zvuk dobre. Tieto látky sa v praxi požívajú na zvukovú izoláciu budov, strojov a rôznych technických zariadení. Nazývame ich zvukové izolanty. Napríklad v nahrávacích štúdiách sú takýmito izolantmi obložené steny aj strop.
Jednoduchým pokusom môžeme zistiť, či sa zvuk šíri vo vákuu (vzduchoprázdne).
Do sklenej nádoby, z ktorej odčerpáme vzduch, dáme budík nastavený na budenie a nádobu uzavrieme. Keď začne budík zvoniť, pozorujeme pohyb zvončeka, ale nepočujeme nič.
Z toho vyplýva, že vo vákuu sa zvuk nešíri.
Vieme, že zvuk je kmitanie vzduchu respektíve iného média a vo vzduchoprázdne nemá vlastne, čo kmitať.
Úlohy:
1. V akých látkach sa šíri zvuk?
2. Od čoho závisí rýchlosť zvuku vo vzduchu?
3. Aká je rýchlosť zvuku vo vzduchu?
Použitá literatúra:
Fyzika pre 9.ročník základných škôl