"Mobīlais telefons"
Izmantojot skaņas lielisko izplatīšanos cietvielā, var izgatavot telefonsakarus ar vienkāršu diegu (diegs ir cietviela, jo tas nav gāze un nav arī šķidrs). Jums nepieciešami divas tukšas sērkociņuu kastītes, divi sērkociņi un diegs. Lai skaņa labi izplatītos, diegs jānostiepj un tas nedīîkst pieskarties citiem priekšmetiem, j o citādi skaņa nonāks šajā priekšmetē, nevis diega otrā galā.
Kā mēs dzirdam?
Skaņu mēs uztveram ar ausi. Skaņas vilnis nonāk vidusausī un iesvārsta bungplēvīti, kas kustina āmuriņu, kas kā bundzinieks sit pa laktiņu taktī ar gaisa svārstībām. Pastiprinātais signāls ierosina auss nervu un mūsu smadzenēs nonāk jau kā elektrisks signāls, kas izsauc skaņas sajūtu. Taču iekšējā ausī var nonākt arī svārstības pa kauliem. Pamēģiniet "griezt" zobus vai paklakšķināt ar mēli aizvērtā mutē. Vai arī pabungājiet ar pirkstu viegli pa savu galvu. Jūs to tulīt dzirdēsiet. Skaņa pa kauliem nonāk iekšējā ausī. To izmanto, lai radītu dzirdes aparātu tiem, kam ir traumēta vidusauss.
Kad cilvēks dzird savus iekšējos trokšņus
Auss ir viens no lieliskākajiem pašregulējošiem pastiprinātājiem. Pastiprinājums automātiski piemērojass trokšņu līmenim. Dienā auss pastiprina vāji, naktī stipri. Noteiktos apstākļos pastiprinājums var būt tik liels, ka cilvēks var dzirdēt sava ķermeņa trokšņus, piemēram, asins plūšanu kakla asinsvados. Ja pastriprinājums vairs pats no sevis neregulējas, tad tāds cilvēks dzird nepārtraukti trokšņus - svešus dienā un sava ķermeņa trokšņus naktī. Ar šo slimību sirgst daudzi cilvēki. Tādēļ sargiet savas ausis.
Skaņas ātrums
Ja cilvēks atrodas, piemēram, 170 metru attālumā no klints, īsi nobļaujas un skatās pulkstenī, tad tieši pēc vienas sekundes bļāviens kā atbalss nonāks atpakaļ cilvēka ausī. Skaņa vienā sekundē veic ceļu turp un atpakaļ, tātad 340 metrus un skaņas ātrums gaisā ir 340 m/s jeb 1224 km/stundā.
Ja starp cilvēku un klinti būtu ūdens akvārijs, tad varētu izmērīt skaņas ātrumu ūdenī. Ja starp cilvēku un un klinti novietotu dzelzs stieni, piemēram, dzelzceļa sliedi, tad varētu noteikt skaņas ātrumu dzelzī.
Skaņas ātrums
Gaisā skaņa izplatās ar ātrumu ~1244 km/h. Skaņa izplatās lēnāk ja gaisa temp. un spiediens ir zemāki. Retinātā vēsā gaisā 11 km augstumā skaņas ātrums ir ~1000 km/h. Ūdenī skaņa pārvietojas ar ātrumu 5400 km/h.
Skanošais priekšmets svārstoties izvirza no līdzsvara stāvokļa tuvāko gaisa slāni, šis slānis spiež uz nākamo slāni….Tā slānis pēc slāņa, daļiņa pēc daļiņas un pakāpeniski sāk svārstīties viss apkārtējais gaiss.
Attālums, ko skaņas vilnis veic vienā sekundē, ir skaņas ātrums gaisā vai citā nepārtrauktā un elastīgā vidē. Pieaugot gaisa temperatūrai, skaņas ātrums palielinās, jo gaisa daļiņas kļuvušas kustīgākas. Pērkona dārdi un zibens rodas vienlaicīgi. Var teikt, ka zibens gaisma izplatās momentāni, jo gaismas ātrums gaisā ir 300 000 km/s. Zibeni cilvēks redz tūlīt, bet skaņa nāk lēnām. 1km attālumu gaisā skaņa veic apmēram 3 sekundēs. Ja nodārdējis pērkons, no zibens vairs nav jābaidās. Varam aptuveni noteikt, cik tālu notikusi zibens izlāde. Ja no zibens uzliesmojuma līdz pērkona grāvienam pagājušas, piemēram, 12 sekundes, tad zibens izlāde notikusi 4km attālumā. Skaņas ātrums šķidrumos un cietās vielās ir daudz lielāks nekā gaisā. To nodrošina šķidrumu un cietu vielu blīvums un elastība.
Skaļums un decibeli
Skaņas intensitāti mēra decibelos dB. Skaļums ir skaņas intensitātes atspoguļojums cilvēka sajūtās. Skaņas skaļuma vērtējums dažādiem cilvēkiem ir atšķirīgs. Vilciena troksnisir skaļāks par čukstu, jo vilciens rada lielākas gaisa svārstības. Skaņas skaļums ir atkarīgs arī no tā cik tuvu tu atrodies skaņas avotam. Skaļumu mērī decibelos (dB). Reaktīvais dzinējs lidmašīnai paceļoties rada ~120 dB, bet lapu šalkoņa- 33 dB.
Decibels (dB) ir viena desmitdaļa no vienības bels, kas nosaukts
Amerikāņu izgudrotāja Aleksandra Bella uzvārdā. Viņš 1876.
Gadā izveidoja pasaulē pirmo telefona aparātu.
Skaņas atstarošanās, Atbalss
Skaņas atstarošanos var izprast, ja analizē šādu mēģinājumu.
Stikla traukā, piemēram trīslitru burkā, ieliek rokas pulksteni.
Atiet sānis tā, lai nedzird pulksteņa tikšķus. Tad ņem gludu plāksnīti un to
Novieto slīpi virs burkas. Mainot plāksnītes slīpumu, panāk, lai varētu dzirdēt, kā tikšķ pulkstenis. Tā mēs varam pārliecināties ka skaņa atstarojas.
Atbalss ir kad cilvēks dzird savu balsi, tikai ar zināmu nokavēšanos. Skaņai vajag laiku, lai tā varētu veikt ceļu turp un atpakaļ. Ir noskaidrots ka cilvēks saglabā skaņas sajūtu vēl 0.1 sekundi pēc tam, kad auss bungādiņa vairs nesvārstās. Tas nozīmē, ka tad, ja attālums starp ausi un atstarotājvirsmu nav liels, atbalss sapūst ar tiešo skaņu. Atbalsi nedzird, taču skaņa kļūst nedaudz ilgāka un skanīgāka. Lai dzirdētu atbalsi, skaņai jāiet turp un atpakaļ ilgāk par 0.1 sekundi. Ja jūs dziedat, piemēram, klajā laukā, tad savu balsi dzirdat tikai rašanās brīdī. Izmantojot atbalsi, var noteikt attālumu līdz tādām vietām, kurām nevar piekļūt. Šim nolūkam vajag skaļi un aprauti iekliegties un izmērīt laiku starp kliedzienu un atbalsi.
Jāņem vērā, ka skaņa attālumu no kliedzēja līdz atstarošanās vietai veic divas reizes. Tādēļ skaņas ceļš jādala ar divi.
Ultraskaņa
Ultraskaņas izmantošana medicīnā
Viena no fizioterapijas metodēm ir ultraskaņas terapija. Tajā izmanto svārstības, kuru frekvence ir 500 kHz līdz 3000 kHz. Ar ultraskaņas svārstībām ārstē cietus sarētojumus, tās labvēlīgi ietekmē perifēro nervu sistēmu, palīdz likvidē locītavu un ādas iekaisumus.
Ultraskaņas izmantošana defektoskopijā
Defektoskopijā izmanto ultraskaņas viļņa caurspiešanās spēju Ja pārbaudāmajā izstrādājumā ir plaisas vai kādi iekšēji ar acīm neredzami dobumi, tad mainās caurejošās ultraskaņas absorbcija. Ultraskaņas defektoskopiju izmanto lidostās, lai pārbaudītu pasažieru somas, tās neatverot.
Ultraskaņa dzīvnieku pasaulē
1793. gadā itāļu zinātnieks Spalancāni atklāja, ka sikspārņi lidojuma laikā
raida īpašus signālus. To, ka tā ir ultraskaņa, noskaidroja tikai 20. Gadsimtā.
Izrādās, ka ultraskaņu raida arī vaļi, delfīni, jūrascūciņas, putni un pat dažādu sugu kukaiņi. Vaļi raida ultraskaņu ar 150 kHz frekvenci. Šie impulsi palīdz atrast kalmārus pilnīgā tumsā pat 1km dziļumā.
