Tajni svijet zvuka
Na početku...
Poslušaj videozapise i promisli s kakvim se zvukovima susrećemo u različitim životnim situacijama. Pritom odredi imaju li zvukovi koje čuješ određenu visinu (pomozi si pitanjem: mogu li pjevanjem ponoviti zvukove koje čujem?) te nastavi niz vlastitim primjerima ...
Koristeći se digitalnim glazbenim laboratorijem osmisli melo-ritamske glazbene cjeline (različitim zvukovnim bojama klavira, violine, gitare, trube) te ritamske glazbene cjeline (različitim zvukovnim bojama hi-hat činela, trokutića, štapića i guira).
Što je zvuk i kako se širi?
Poslušaj videozapis.
Kako nastaje zvuk koji proizvede žica na gitari kada ju zatitramo?
Zvuk je mehanički val koji se širi zrakom. Kada trznemo žicu, ona titra. Titrajući djeluje na čestice zraka koje ju okružuju i potiče i njih da titraju. Te čestice djeluju na druge čestice u njihovoj okolini, one pak pokreću sljedeće i poremećaj, to jest zvučni val, se širi zrakom.
Čuješ li šum ili ton? Po čemu zaključuješ?
Žica na gitari, ako ju pravilno trznemo titra pravilno što znači da svake sekunde zatitra jednak broj puta. Tada čujemo određeni ton.
Ako primjerice gužvamo papir, tada se također pokreću i čestice zraka oko papira, ali papir ne titra pravilno pa kažemo da čujemo šum.
Koliki raspon frekvencija čuje prosječno ljudsko uho?
Ljudsko uho čuje zvuk ako izvor titra od 16 puta u sekundi do otprilike 20 000 puta u sekundi. Kažemo da čujemo frekvencije 16 Hz do 20 000 Hz. (Hz, herc je mjerna jedinica frekvencije u međunarodnom sustavu mjernih jedinica).
Možemo li zvuk vizualizirati?
Izveli smo pokus kojim smo pokušali vizualizirati zvuk.
Za pokus smo koristili:
- računalo na kojem smo pokrenuli "Online tone generator",
- pojačalo,
- zvučnik,
- stalak od plastičnog čepa i metalnog vijka,
- tanku metalnu ploču,
- ljepilo,
- dvije matice,
- sitni suhi pijesak.
Računalo smo preko pojačala spojili na zvučnik. Zvučnik smo polegli tako da membrana bude okrenuta prema gore. Na plastičnom čepu izbušili smo rupu toliku da vijak može proći kroz nju te ga zalijepili za zvučnik. Na metalnoj ploči smo također izbušili rupu kroz koju smo provukli vijak te ju pričvrstili maticama.
Potom smo na ploču prosuli malo sitnog suhog pijeska i pokrenuli simulaciju. Mijenjali smo frekvencije, a ono što se događa na ploči zabilježili smo i priredili sljedeći video.
Vizualizacija zvuka
Kako objasniti što smo vidjeli?
Na metalnoj ploči su na određenim frekvencijama nastajale figure koje zovemo Chladnijeve figure, a ploču (u ovom slučaju tanku metalnu ploču za pečenje tijesta) na kojoj nastaju zovemo Chladnijeva ploča, po Ernstu Chladniju, njemačkom fizičaru i glazbeniku koji je živio na prijelazu iz 18 u 19 stoljeće i koji je otkrio da ako ploču pobuđujemo tako da uz njen rub povučemo gudalo ili u nju usmjerimo izvor zvučnih valova, zvučni val izaziva vibracije na njoj. Pri tome neće cijela ploča titrati jednako. Neki segmenti ploče neće uopće vibrirati i u njih će se skupljati sitne čestice pijeska.
Mijenja li se složenost figura na ploči projenom frekvencije tona? Jesu li složenije figure koje nastaju na višim ili na nižim frekvencijama?
Složenije su figure koje nastaju na višim frekvencijama. Tada su razmaci između područja u kojima se skuplja pijesak manja.
Rješavajući zadatak provjeri razumijevanje sadržaja.
Projektni kutak
Izradi Chladnijevu ploču
Postoje različite izvedbe Chladnijeve ploče. Potraži na mrežnim stranicama uputstva i napravi Chladnijevu ploču. Pokušaj na njoj dobiti Chladnijeve figure. Snimi videozapis s rezultatima pokusa i podijeli ga s drugim učenicima.
Izradi vizualizator zvuka.
Na glazbenim festivalima ponekad vidimo svjetlosne snopove koji se kreću u ritmu glazbe. Pokušajte napraviti vizualizator zvuka koristeći:
- plastičnu bocu,
- najlon,
- ljepilo,
- gumenu vezicu,
- komadić zrcala,
- laser.
Postupak pogledaj na videozapisu.