Matematické Fórum
Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
#1 07. 06. 2017 13:32
Pokusy - kmity vlny akustika
Dobrý den,
prosím o nějaké náměty na pokusy k tématu kmity, vlny akustika, potřebuji jich mít 20 ale nějaké nové, nemůžu například (již byly použité v jiné práci u nás ve škole): foukací harmonika, kytara, píštalka z víčka, houkačka, stetoskop, rezonanční prstence, chladniho obrazce, zvonící vidlička, hrající balonky, flétna z brčka, ton brčka, telefon, akustické rázy, šíření vlnění v pružné tyči, postupné vlnění příčné a podélné, stojaté vlnění, šíření vlnění, xylofon ze skleniček, tančící tvaroh, šíření vlnění látkami pevnými, zpívající skleničky, nenewtonovská kapalina, šíření vlnění látkami pevnými.
Jde o pokusy které by si děti vyrobily sami nebo byly už vyrobené a děti si budou zkoušet natom.
Děkuji předem za všechny náměty
Offline
#3 09. 06. 2017 09:50 — Editoval edison (09. 06. 2017 09:50)
Re: Pokusy - kmity vlny akustika
A taky jaká technologická náročnost?
Hezké pokusy jsou např. s polem mikrofonů a reproduktorů. Ale chce to vyrobit věc, kde jsou třeba 4 mikrofony, 4 předzesilovače, 4 synchronní ADC, nějaký kit s ARMem a displejem, 4 DAC, 4 zesilovače, 4 reproduktory.
Dají se tím mj i sledovat netopýři:-)
Offline
#5 09. 06. 2017 13:10
- Ferdish
- Zablokovaný
- Příspěvky: 4173
- Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
- Pozice: vedecký pracovník
- Reputace: 81
Re: Pokusy - kmity vlny akustika
Napadá ma meranie rýchlosti zvuku pomocou vidlicovej ladičky, vedra alebo inej vyššej nádoby s vodou a plastovej rúry (napr. od vysávača).
Ak je k dispozícii sada ladičiek s rôznou frekvenciou, tak sa dá demonštrovať nezávislosť rýchlosti šírenia zvuku od jeho frekvencie.
Offline
#6 09. 06. 2017 14:06
Re: Pokusy - kmity vlny akustika
aniuce napsal(a):
děkuji za námět s polem mikrofonů a reproduktorů, bylo by možné rozepsat víc do detailů?
Od 3 mikrofonů výše se dá dělat např. hyperbolická navigace, tzn. určit pozici zdroje (3 v rovině, 5 v prostoru, 4 v prostoru trochu složitěji)
S libovolným polem mikrofonů se dá udělat příjem zvuku z určitého místa, aniž by byl rušen zvuky z míst jiných. Víc mikrofonů = vyšší selektivita.
S polem reproduktorů se dají dělat takové věci, že jsou třeba do různých směrů slyšet různé zvuky (zároveň), nebo se obecně dá měnit směr, aniž by se s něčím hýbalo.
Všechno je to jen věc toho, kolik času člověk věnuje naprogramování software.
Offline
#8 13. 06. 2017 22:11
Re: Pokusy - kmity vlny akustika
V podstatě záleží na tom, zda je k dispozici někdo, kdo umí dobře elektroniku a někdo, kdo umí dobře programovat. Pokud ne, tak se o to nepokoušejte:-)
Pokud ano, je to dobrá hračka a časem z toho můžete udělat i zobrazovací sonar a pod. Obecně by se s touhle jednou věcí určitě dalo vymyslet aspoň těch 20 pokusů:-)
Bez výroby složitých věcí, ale pokud je k dispozici osciloskop, připojit fotodiodu a mikrofon:
- V definované vzdálenosti odpálit dělobuch a na obrazovce bude vidět, jak dlouho trvá od záblesku k ráně.
- Některé dělobuchy jsou ochotny bouchnout i pod vodou, takže můžete měřit i rychlost zvuku ve vodě.
- Nebo rychlost zvuku v železe, kdy se na tyč přidělají dva mikrofony, praští se do jednoho konce a měří se zpoždění mezi nimi (se dvěma mikrofony lze samozřejmě udělat i ten vzduch/vodu). Ale pozor, chce to tam místo klasických mikrofonů přilepit třeba nějaké piezorepráčky, nejlépe hodně malinké. A druhý pozor, zjistíte, že je víc módů šíření (klasické v objemu, povrchové vlny, ...) s různou rychlostí.
Takže vlastně s oscilem, fotodiodou, dvěma mikrofony, dvěma piezorepráčky a nějakými drobnostmi, se dá taky nakombinovat 20 pokusů.
Výbuchy maj výhodu, že se dětem líbí:-)
Offline
#9 13. 06. 2017 22:41 — Editoval edison (13. 06. 2017 22:44)
Re: Pokusy - kmity vlny akustika
Verze se 2 mikrofonama se dá vlastně udělat i s mobilem, pro Andoid je několik hezkých osciloskopů. Ale má to komplikace:
- Už si nepamatuju, jestli nějakej z nich umožňuje odečíst číselnej čas a jestli umí mód, co se na normálních osciloskopech jmenuje "single" - tedy zobrazit průběhy od jedné synchronizační události a pak čekat.
- Bude to jen pro vzduch, protože jeden z mikrofonů je interní v tom founu. Z toho plyne i komplikace, že bude potřeba zjistit, jakej bude fázovej a časovej posun mezi nima, když nejsou stejný.
Ale zas většina těch osciloskopoidních apek má i možnost zobrazení spektra, tak se pak dá třeba demonstrovat Fourierův rozklad průběhu na frekvence.
Myslím, že se samotným telefonem, nebo dvěma by se tak min. 5, možná i všech 20 pokusů vymyslet dalo:-)
Kromě ociloskopů/spektráků jsou i apky s generátorama průběhů. Pak se dá demonstrovat třeba spektrální charakteristika reproduktorů, sluchátek a mikrofonů. A když už víme jaké zvuky umíme vyrobit*, můžeme měřit od-do kolika Hz kdo slyší.
*Když nikdo neslyší 16 kHz, nemusí to být tím, že to nedokážou, ale i tím, že to nedokáže repráček a když všichni slyšej 23, tak spíš slyšej nějaký artefakty. Chce to si s tím napřed trochu pohrát, zkusit různá sluchátka, BT repráčky a pod. a vůbec se nad výsledky zamyslet, abyste pak ty děti nepřesvědčili o nějakých kravinách:-)
Offline
#10 15. 06. 2017 16:07 — Editoval akdar (15. 06. 2017 16:38)
Re: Pokusy - kmity vlny akustika
↑ Zdravím aniuce:
napadlo mě tohle, ale není to nic nového, takže už to asi máte:
budík + zvon + vývěva
mechanický gramofon - trubka + pauzák + jehla - a jezdí se s tím po desce
kývající se kbelík s pískem a otvorem - sinusovka
bič - rázová vlna
zvukový reflektor - reflektor a do ohniska hodinky - silnější zvuk
viděla jsem i na silném repráku nalepené laserové ukazovátka - promítalo se to na stěnu
V knížkách jsem našla i tohle:
obrázky vytvářené zvuky - buď písek nebo odraz světla
odraz zvuku
Dopplerův princip - hadičku (1,5 m) na pišťalku a roztočit na hlavou, do druhého konce foukat
zvuková lupa - velký balon naplněn CO2 - za balonem (spojná čočka pro zvuk) se šeptá a někeří slyší líp než ostatní - jsou v ohnisku
práh slyšení - pomůcky: tónový generátor, reporduktor
Snad tam bude aspoň nějaký, co by se hodil a ještě ho nemáte :-) Podrobnější popis můžu kdyžtak poslat.
Jo a úplně nejlepší je Cimrmanův důkaz, že světlo je rychlejší než zvuk ;-)
Offline