Zvok
Zvok lahko pomeni tudi vodno telo, na primer zaliv ali kanal.
Zvočni val lahko opredelimo kot motnjo, ki potuje po nekem mediju. Zvok je izraz za opis tega, kar slišimo, ko zvočni valovi potujejo skozi medij do ušesa. Vsi zvoki nastanejo zaradi vibracij molekul, skozi katere potuje zvok. Ko na primer udarimo po bobnu ali činelu, predmet vibrira. Zaradi teh vibracij se gibljejo molekule zraka. Zvočni valovi se oddaljujejo od vira zvoka (od koder so prišli) in potujejo po molekulah zraka. Ko vibrirajoče molekule zraka dosežejo naša ušesa, vibrira tudi bobnič. Kosti ušesa vibrirajo enako kot predmet, ki je sprožil zvočni val.
S temi vibracijami lahko slišite različne zvoke. Tudi glasba je vibracija. Nepravilne vibracije so hrup. Ljudje lahko ustvarjajo zelo zapletene zvoke. Uporabljamo jih za govor.
Zvočni valovi so vzdolžni valovi z dvema deloma: kompresijo in redčenjem. Kompresija je del zvočnega valovanja, pri katerem se molekule zraka potiskajo (stiskajo) skupaj. Redčenje je del valovanja, kjer so molekule daleč druga od druge. Zvočni valovi so zaporedje stiskanja in redčenja.
Hitrost zvoka
Zvočni valovi lahko potujejo skozi trdne snovi, tekočine in pline, ne morejo pa potovati skozi vakuum (prostor, v katerem ni ničesar). Zato se astronavti v vesolju ne morejo pogovarjati med seboj: da bi se slišali, potrebujejo radio. Zvok lahko potuje skozi vodo hitreje kot skozi zrak, v trdnih snoveh, kot so kamen, železo in jeklo, pa še hitreje. V zraku zvok potuje s hitrostjo 335 metrov na sekundo.
Stopnja in intenzivnost
Višina zvoka je višina ali nižina zvoka. Z višino zvoka ljudje slišimo različne frekvence. Frekvenca je določena s številom vibracij na sekundo. Najvišja tipka na klavirju na primer zavibrira 4000-krat na sekundo. Njena frekvenca je 4000 hercev (Hz) ali 4 kiloherci (kHz). Nižje tipke imajo nižje frekvence. Nota, ki je oktavo višja od druge note, ima dvakrat višjo frekvenco od te note.
Intenzivnost zvoka je količina zvočne energije, ki v eni sekundi preide skozi kvadratni meter. Zvočni valovi z večjo amplitudo (večjim nihanjem) imajo večjo jakost. Intenzivnost zvoka je večja bližje viru zvoka. Bolj oddaljen je manj intenziven. Zakon obratnega kvadrata prikazuje, kako postaja intenzivnost zvoka manjša, ko je bolj oddaljen od vira zvoka. "Inverzni kvadrat" pravi, da ko razdaljo pomnožimo s številom, se jakost zvoka deli s tem številom v kvadratu (število pomnožimo s samim seboj). Tako dvakrat večja razdalja pomeni četrtino manjšo jakost zvoka.
Intenzivnost zvoka je lahko zelo različna. Od 0,000000000001, ki se komaj sliši, do 1 W/m2 (boleče glasno). Zaradi decibelske lestvice je s številkami jakosti zvoka lažje delati. Intenzivnost 0,000000000001 W/m2 je 0 dB (decibelov). Ko se število decibelov poveča za 10, je jakost desetkrat večja. Tako je jakost 1 W/m2 120 dB.
Glasnost je način, kako ljudje zaznavajo jakost zvoka. Glasnost je odvisna od jakosti zvoka, frekvence zvoka in človekovega sluha.
Slišano in ne videno
Slišni zvok ima frekvence od 20 Hz do 20 kHz. Ljudje lahko slišimo slišni zvok. Zvočni valovi s frekvenco nad 20 kHz se imenujejo ultrazvočni valovi. Zvočni valovi s frekvenco pod 20 Hz se imenujejo infrazvočni valovi. Ljudje ne slišimo ultrazvočnih in infrazvočnih valov, vendar jih nekatere živali, kot so netopirji in delfini, uporabljajo. Starejši ljudje imajo še manjše območje slišnosti. Ljudje najbolje slišijo zvoke med 1000 Hz in 6000 Hz.
Dopplerjev učinek
Ko se vir zvoka premika proti nekomu, se zdi, da se frekvenca povečuje. Enako se zgodi, ko se nekdo pomakne proti viru zvoka. Ko se nekdo oddalji od vira zvoka, se frekvenca zmanjša. Prav tako se zdi, da se frekvenca zmanjša, ko se vir zvoka od nekoga oddalji. Temu pravimo Dopplerjev učinek.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je zvok?
O: Zvok je vrsta valovanja, ki nastane zaradi vibracij molekul. Slišimo ga, ko pride skozi medij do ušesa.
V: Kako nastanejo zvoki?
O: Zvoki nastajajo zaradi vibracij molekul. Ko na primer nekdo udarja po bobnu ali činelu, predmet vibrira in povzroči gibanje molekul zraka, ki ustvarjajo zvočne valove.
V: Po katerih treh različnih medijih potuje zvok?
O: Trije različni mediji, skozi katere potuje zvok, so trdne snovi, tekočine in plin.
V: Kaj povzroča zvočne valove?
O: Zvočne valove povzročajo vibracije molekul v zraku. Ko predmet vibrira, se gibljejo molekule zraka, ki nato ustvarjajo zvočne valove.
V: Kako slišimo zvoke?
O: Zvoke slišimo, ko vibrirajoče molekule zraka dosežejo naša ušesa in povzročijo vibriranje bobniča na enak način, kot je prvotno vibriral predmet, ki je sprožil zvočni val.
V: Ali so vsi zvoki pravilne vibracije?
O: Ne, vsi zvoki niso pravilne vibracije; nepravilne vibracije sestavljajo hrup, medtem ko lahko ljudje ustvarjajo zelo zapletene zvoke za govor.
V: Kaj sta kompresija in redčenje pri zvočnih valovih?
O: Kompresija je del zvočnega vala, pri katerem so molekule zraka potisnjene skupaj, redčenje pa je del vala, pri katerem so molekule zraka daleč druga od druge - ta dva dela ustvarita zaporedje, znano kot zvočni val.
