Akustik = läran om ljud

1. Hur ljud skapas. Hur ljud utbreder sig. Akustik = läran om ljud Vilka egenskaper har ljud Hur ljud registreras.

2. Hur ljud skapas • Ljud skapas genom att luftmolekylerna sätts i svängning när något vibrerar. • Dessa vibrationer ger upphov till (luft)förtunningar och (luft)förtätningar.

3. Ljudvågor • Luftförtätningarna och luftförtunningarna skapar ljudvågor som breder ut sig. • Ju längre bort de kommer desto mindre blir ljudvågorna och till slut försvinner de. • Våglängden är avståndet mellan två ljudvågornas toppar eller två dalar. Den mäts i meter.

4. Ljud med hög frekvens, höga/ljusa toner har kort våglängd. (diskanthögtalare) • Ljud med låg frekvens, låga/mörka toner har lång våglängd. (bashögtalare)

5. Frekvens • Frekvensen är ett mått på hur snabbt ljudvågorna svänger eller rör sig per sekund.Frekvens = svängningar/sekund • Den mäts i Hertz (Hz) • 1 Hz = 1 svängning / sekund • Om frekvensen ökar/minskar ändras tonhöjden. • Människans hörområde är 20-20 000 Hz • Hundar kan höra upp till 40 000 Hz

6. Infraljud • Långa ljudvågor som svänger 0-19 Hz kallas infraljud. • Infraljud kan användas för att • varna för laviner • Elefanter kommunicerar med varandra genom infraljud

7. Ultraljud • Mycket korta ljudvågor som svänger 20 000 -100 000 Hz kallas ultraljud. • Ultraljud kan användas för att • undersöka foster • undersöka om det finns sprickor i ex. långa rör som är nedgrävda i marken • Ekolod = en båt kan få reda på avståndet till botten genom att skicka ut ultraljud och mäta tiden tills det studsar tillbaka. • Visselpipor för hundar ger ultraljud • Krossa njurstenar • Delfiner och fladdermöss använder ultraljud för att se omgivningen

8. Eko Ett eko uppstår om ljudet träffar en yta som är så hård och tät att den inte börjar svänga. Då studsar ljudet tillbaka dit det kom ifrån. ex. berg , betong, kala väggar i ett rum,

9. Hur ljud utbreder sig • Ljud måste ha materia för att kunna utbreda sig • Ljudets hastighet i • luft är 340 m/s vid + 20 grader • luft är 319 m/s vid – 20 grader • i vatten 1500 m/s • i järn 5950 m/s • i glas 4500m/s • Ljudet utbreder sig alltså snabbare i materia med högre densitet, där ligger molekylerna tätare. • I vakuum kan inte ljudet fortplanta sig (röra sig framåt) inget ljud hörs. • Två glasrutor med vakuum mellan?

10. Ljudnivå/ljudstyrkan mäts i decibel (dB) • Om ljudnivån i dB ökar eller minskar, ändras ljudstyrkan/volymen. • Ljudnivå kan mätas från 1 dB till 130 dB. • 10 dB är det svagaste ljud örat kan uppfatta • Vanligt samtal ligger på ca 40 dB. • Buller ligger på ca 130 dB och det är också örats smärtgräns. • Decibelskalan fungerar så att för varje 10 dB den ökar fördubblas ljudstyrkan. Ex 70 dB är dubbelt så mycket som 60 dB

12. Ljudstyrkan • När man höjer/sänker ljudstyrkan så blir ljudvågorna högre/lägre. Våglängden förblir densamma.

13. Toner eller Buller? • Regelbundna svängningar av luftens molekyler kallas toner • Oregelbundna svängningar av luftens molekyler kallas buller. • Buller och starka ljud är skadligt och kan leda till att en person får tinnitus eller allvarligare hörselskador. • Tinnitus = att man hör ljud som inte har någon känd källa. • Finns ingen behandling. • Skydda sig genom att använda hörselskydd, inte ha för stark volymi bl.a. hörlurar. • Minska buller genom att • Göra ljudkällan svagare, ljuddämpare • Isolera • Minska eko • Reflektera ljudet

14. Resonans • Resonans betyder medsvängning. Det uppstår exempelvis när en gitarrsträng får gitarrens trälåda att vibrera. • Håller en snäcka mot örat, då förstärker den bakgrundsljudet som vi normalt inte hör genom resonans. Du kan även hålla ett glas eller en kupad hand. • Stort glas  låg ton • Litet glas  hög ton

15. Ljudets historia • Pythagoras (560 – 500 fKr) undersökte hur olika toner bildas. • Otto von Guericke (1602 – 1686) visade att ljud inte kan transporteras i vakuum. • Joseph Saveur (1700-talet) beräkna hur snabba svängningarna är. • Philipp Reis (1834-1874) lyckades omvandla ljudvågor till elektriska svängningar • Alexander Graham Bell (1847-1922) uppfann telefonen • Thomas Edison 1877 lyckades lagra ljud med en fonograf.

16. Skapa ljud med en linjal Försök få fram olika toner. Försök få fram olika starka ljud. Vad händer med ljudet om du lägger något mellan linjalen och bänken?

17. Arbeta systematiskt • Samma linjal • Tryck ner lika mycket • Olika avstånd – noggrannhet • Anteckna resultat • För in i tabell • Annan linjal - slutsats

18. Beräkna ljudets hastighet Ni behöver: En linjal. Ett stoppur med hundradelar. Något att göra ljud med. Det fungerar inte så bra att skrika, hellre något hårt som man slår mot något hårt. (Se till att ni inte slår sönder eller skadar något värdefullt!) Gör så här: 1. Mät ut en rak sträcka på kartan där man kan se varandra från båda ändar. Den ska vara minst 100 meter lång, gärna längre. Mät sträckan noggrant! 2. Ställ er i varsin ände av sträckan. I ena änden ska ni ha det ni gör ljud med. I andra änden stoppuret. 3. Gör ljud så att det syns tydligt när ljudet görs (exempelvis slå med tydliga rörelser). Ta tiden mellan att ljudet skapas (när ni ser ljudet göras) och att det når fram. 4. Upprepa punkt 3 flera gånger. När ni har ungefär samma tid flera gånger har ni fått fram en bra tid. 5. Räkna ut följande, använd gärna miniräknare: hastigheten = meter/sekund Resultatet ska bli ljudets hastighet i m/s (meter per sekund).