Garso stipris
Mus supa ne tik skirtingo tono (aukštieji, žemieji), bet ir skirtingo garsumo garsai. Kas lemia garso stiprį? Atlikime nesudėtingą eksperimentą. Paimkite tuščią skardinį kavos ar kokį kitą indą be dangtelio. Ant jo užmaukite guminę juostelę (1.3.1 pav.). Patraukite juostelę aukštyn ir paleiskite. Išgirsite garsą, kurį skleidžia virpanti juostelė. Stipriau patraukę juostelę aukštyn ir paleidę, girdėsite stipresnį garsą. Vadinasi, garso stipris priklauso nuo guminės juostelės patraukimo atstumo iš pradinės padėties. Didžiausias atstumas, kuriuo svyruojantis kūnas nutolsta nuo pusiausvyros padėties, vadinamas svyravimo amplitude (Am). Taigi, garso stiprį lemia svyruojančio kūno virpesių amplitudė (1.3.1 pav.). Pagrindinis amplitudės matavimo vienetas yra metras [m]. Ji gali būti matuojama ir kitais ilgio matavimo vienetais.
Garsus galima pavaizduoti paveikslais. Garso bangos paveikslas vadinamas gar̃so spektrogramà. Spektrograma gaunama specialiu įrenginiu – spektro analizatoriumi. Jis garsų bangas paverčia elektriniais virpesiais. Spektrogramą galima stebėti ekrane arba fiksuoti kino juostoje. Iš jos galima spręsti apie garso stiprį, tono aukštį, trukmę (1.3.2 pav.). Pavyzdžiui, šuns lojimo spektrogramoje (1.3.2 pav.) užfiksuotas jo amsėjimas.
Garsis
Žmogaus ausies jautris priklauso nuo garso dažnio. Vienodos amplitudės, bet skirtingo dažnio garsai mums gali atrodyti nevienodai stiprūs. Klausos organais suvokiamo garso stiprumo pojūtis vadinamas garsiù. Garsio matavimo vienetas vadinamas belu (žymimas B). Tačiau praktikoje vartojamas dešimtį kartų mažesnis vienetas – decibelas [dB]. Silpniausias vos girdimas garsas, pavyzdžiui, nukritusių rudens lapų šnaresys, atitinka 0 dB. Perkūnijos garsas siekia apie 100 dB. Lapų šlamėjimas sukelia 10–30 dB, lietaus šniokštimas – 50, įprastinė žmonių kalba – 50–60, buto durų skambutis skleidžia apie 80, startuojanti raketa – 180 dB.
Triukšmo tarša
Mūsų aplinkoje yra labai daug didelio garsio garsų: čirškia žadintuvas, gatvėje kaukia greitosios pagalbos automobilio sirena, kalba žmonės, skamba muzika. Tai yra įprastas mus supantis garsų pasaulis. Bet kartais aplinkiniai garsai pasiekia pavojingą garsį. Didelio garsio ir ilgai trunkantys aplinkos garsai vadinami triùkšmo taršà. Tie garsai, kurių garsis yra didesnis nei 65 dB dieną ir 55 dB naktį, yra kenksmingi ir priskiriami triukšmo taršai. Yra dviejų rūšių triukšmo taršos šaltiniai: natūralūs (garsiai lojantis šuo, giedantis gaidys, garsiai verkiantis vaikas) ir dirbtiniai (garsiakalbių skleidžiamas garsas, transporto priemonių triukšmas gatvėse, statybinių mašinų ir įrenginių keliamas triukšmas, televizorių, muzikinių centrų ir kitų buitinių prietaisų sukeliamas garsas).
Triukšmo tarša yra labai žalinga. Ji gali ne tik pakenkti klausai, bet ir sukelti daugiau sveikatos sutrikimų. Triukšminga aplinka didina streso lygį, trukdo susikaupti, išlaikyti dėmesį.
Balandžio 26-oji visame pasaulyje minima kaip kovos su triukšmo tarša diena. Viena iš kovos su išoriniu triukšmu priemonių – jį slopinančios ausinės (1.3.3 pav.). Jų korpuse įdiegtas mikrofonas įrašo išorinį triukšmą, kitas mikrofonas įmontuotas ausinių viduje. Jis klauso garso, patenkančio į ausies landą. Šie garsai palyginami ir nereikalingi pašalinami.
Triukšmo matavimas
Triukšmo lygį galima išmatuoti. Akustinius matavimus atliekančios įmonės nustato naujų pastatų garso klasę (A, B, C, D, E), išmatuoja ore sklindančio garso izoliavimo, smūgio garso izoliavimo, aidėjimo trukmės ir aplinkos triukšmo rodiklių vertes. Namų aplinkoje, biuruose triukšmo lygį galima išmatuoti garso matuokliais (1.3.4 pav.). Mobiliuosiuose telefonuose, planšetėse įdiegtos garsio matavimo programėlės.
Pianino ir fortepijono fizika
Stipriau paspaudus pianino (1.3.5 pav.) ar fortepijono (1.3.6 pav.) klavišus, galima išgauti stipresnį garsą. Pianino ir fortepijono viduje yra stygos. Stygos pianine išdėstytos vertikaliai, fortepijone – horizontaliai. Garsas šiais muzikos instrumentais išgaunamas plaktuku palietus stygą (1.3.7 pav.). Kuo stipriau plaktukas paveikia stygą, tuo didesnė jos svyravimų amplitudė, tuo stipresnis garsas yra girdimas. Pianine plaktuką į pradinę padėtį grąžina spyruoklė, fortepijone plaktukas į pradinę padėtį grįžta veikiamas savo svorio. Dėl šios konstrukcijos fortepijonas skamba geriau.
- i
Klausimai ir užduotys
- 1.3.8 paveiksle pavaizduotas kalbantis žmogus ir jo skleidžiamos garso bangos. Palyginkite jas. Kuo skiriasi garso bangų amplitudės ir dažniai?
- Ar mes galime suprasti gyvūnų kalbą ir emocijas? Yra sukurti prietaisai – šuns garso konverteriai. Remdamiesi šių prietaisų rodmenimis, šeimininkai gali spręsti apie savo keturkojų emocijas. Paieškokite informacijos apie šiuos prietaisus internete. Aptarkite jų veikimo principą.
- Per pertrauką mokyklos kieme buvo triukšminga. Vieni vaikai garsiai kalbėjosi, kiti spardė kamuolį. Kažkas ginčijosi, o kažkas garsiai juokėsi. Pasibaigus pertraukai, prasidėjo pamoka ir klasėje įsivyravo visiška tyla. Panagrinėkite aprašytą situaciją fizikiniu požiūriu ir atsakykite į klausimus, atlikite užduotis.
- Kas yra triukšmas?
- Kokie triukšmo šaltiniai paminėti aprašyme?
- Kas yra tyla fizikiniu požiūriu?
- Paaiškinkite, kuo skiriasi triukšmas nuo tylos.
- Pasidomėkite, kaip tyla aprašoma grožinės literatūros kūriniuose.
- Nupieškite dviejų vienodo dažnio garso šaltinių skleidžiamas garso bangas koordinačių sistemoje (
Ox – laikas;Oy – amplitudė), kai:- garso šaltinių skleidžiamo garso stipris yra vienodas;
- garso šaltinių skleidžiamo garso stipris yra skirtingas.
- Service provided by UAB "Biznio mašinų kompanija" and "Star Cloud OÜ"