Metodický list = žák

Co k experimentu potřebujeme:

• senzor pro měření hladiny hlasitosti (1)
• senzor pro měření vzdálenosti (2)
• reproduktor (3a)
• frekvenční generátor (3b)
• desku (4) a stojan (5)

Schéma experimentu:

Jak budete postupovat:

• Rozsah senzoru pro měření vzdálenosti je od 0,40 do 10,00 metrů. Nastavte referenční desku alespoň 0,40 metrů za zdroj zvuku. Oba senzory upevněte na jeden stativ.
• Podle schématu uspořádejte pomůcky. Na frekvenčním generátoru nastavte přijatelnou frekvenci (okolo 500 Hz).
• V počítači nastavte měření na 30 sekund s frekvencí 10 hodnot za sekundu.
• Pomalu a rovnoměrně vzdalujte stativ od zdroje zvuku (rychlostí přibližně 3 cm za sekundu). Vzdálenost mezi zdrojem zvuku a zvukovým senzorem je sledována současně s hladinou hlasitosti zvuku. Po skončení pohybu zastavte měření.

Zpracování naměřených dat:

• Grafy naměřených hodnot závisí od času. Získali jste hodnoty závislosti hladiny hlasitosti zvuku a vzdálenosti od času. Vyberte podstatné hodnoty naměřených dat.
• Přepočítejte hodnoty vzdálenosti r na log10 r a nastavte osy grafu: osa y - hladina hlasitosti zvuku L, osa x - hodnoty log10 r.

Popřemýšlejte nad zadanými otázkami:

• Analyzujte změnu hladiny hlasitosti zvuku v jiných podmínkách: např. změňte frekvenci zvuku, měřte při jiné teplotě, využijte vysoušeč vlasů jako zdroj zvuku i proudění vzduchu ve směru a proti směru šíření zvuku, ...
• Vytvořte kvantitativní model závislosti hladiny hlasitosti zvuku od vzdálenosti v prostředí tabulkového programu.
• Jednotka fyzikální veličiny hladina hlasitosti zvuku 1 Bel je pojmenována podle vědce a konstruktéra Alexandra Grahama Bella (1847 - 1922). Najděte informace o jeho životě a jeho patentech

Úkoly:

• Vypočtěte maximální hladinu hlasitosti zvuku z vašeho měření.
• Řešte úkoly:
• Intenzita zvuku ve vzdálenosti 10 metrů od rockové kapely na koncertě je 0,1 W.m-2. Vyčtěte intenzitu zvuku ve vzdálenosti 100 metrů od kapely. Vypočítejte hladinu hlasitosti v obou případech.
• Dvě zvukové vlnění se liší o 1 dB. Jaký je poměr větší intenzity k menší intenzitě?
• Ve vzdálenosti 10 km sotva slyšíme 100 Hz parní píšťalu, kterou pokládáme za bodový zdroj. V jaké vzdálenosti by je zvuk způsobil bolest.