Øvelse

Utforsk lydbølger

Vi er til stadighet omgitt av mange lyder med ulike egenskaper, og lydbildene varierer fra rom til rom. Det gir mange muligheter for utforskning av lydbølger og akustikk. Du kan lage din egen utforskningsoppgave eller bruke forslagene under.

Lydbølger. Foto. — Bilde: Science Photo Library, NTB scanpix / CC BY-NC-SA 4.0

Apper som måler frekvens og lydstyrke

I oppgavene under har du bruk for mobil-apper som måler frekvens i hertz (Hz) og lydstyrke i desibel (dB). Søk på frekvensanalyse og lydstyrke/desibel, så finner du mange å velge mellom.

Jobb i grupper, dokumenter og presenter

Alle oppgaver under egner seg som gruppeoppgaver. Velg én eller to.
Her er det rom for kreativitet og utforskning. Du kan også lage din egen utforskning av lyd og akustikk og gjennomføre den sammen gruppa di.
Hvordan stemmer resultatene fra utforskningen med det dere har lært om bølger, lyd og akustikk?
I etterkant bør dere presentere arbeidet og resultatet fra deres utforskning for resten av klassen som en film som inngår i en presentasjon/framføring/demonstrasjon. Husk å knytte deres funn til bølgeteorien.

1. Frekvenser i samme tone fra ulike instrument

Bruk en mobil-app som forteller hvilke frekvenser en lyd består av (frekvensanalyse). Undersøk frekvensene i lyden fra ulike musikkinstrumenter. Er det forskjell på en enstrøken a på piano, fiolin og trompet? Beskriv hva du hører og hvorfor det er slik.

2. Lengde på røret og frekvens?

Lengde: Bruk flere (minst to) rør med ulik lengde og samme tverrsnitt og materiale. Hva er sammenhengen mellom frekvensen til lyden du får og lengden på røret? Bruk en frekvensanalyseapp på mobiltelefonen din for å bestemme frekvensen. Du kan lage lyd både ved å slå på røret eller ved å blåse over eller gjennom røret. Velg det som fungerer best.
Tverrsnitt: Hvis du også har rør med en annen dimensjon/diameter, kan du undersøke om tverrsnittet på røret påvirker frekvensen til lyden.

Hva har du funnet ut om bølgelengder og frekvens? Stemmer det med det du har lært?

3. Kan du slukke lys med lydbølger?

Et telys står på et bord og brenner. Animasjon. — Telys brenner. Bilde: Rob van Der Meijden / CC0

Til dette eksperimentet trenger du levende lys, for eksempel telys, og en høyttaler. Det er en fordel hvis du har en lydkilde der du kan regulere frekvensen, slik at du kan teste om det er forskjell på effekten fra diskant og bass.
Se eksperimentet i Alle mot 1 på NRK lørdag 11.02.2023 fra 27.24 til 27.57.

Tenn lysene og sett på lyden.

Hva skjer med flammen?
Hvordan varierer effekten med avstanden mellom lydkilden og flammen(e)?
Kan du se forskjell i effekten på flammene når du varierer frekvensen (diskant eller bass)?
Klarer du å slukke en flamme ved hjelp av lydbølger?

4. Svingninger i krystallglass

Bruk et så tynt stettglass som mulig. Fukt fingeren din og før den langs drikkekanten på glasset. Da vil du få fram en tone. Hva skjer med frekvensen til denne tonen hvis du fyller litt vann i glasset? Kan du si noe om sammenhengen mellom vannmengden i glasset og frekvensen til tonen? Hvorfor er det slik?

5. Spille på flasker – flaskeorgel

Når du blåser over tuten på flasker, vil du få ulik tone avhengig av hvor mye vann det er i flasken. Kan du utnytte dette til å lage et instrument av mange flasker som du kan spille "Lisa gikk til skolen" eller andre melodier på? Ta opp en film når du har klart det, og presenter for klassen. Forklar sammenhengen mellom vannmengde og tonehøyde.

6. Gitarstrenger

Hvis du har tilgang på en gitar, kan du studere hvordan gitarstrengene svinger når du spiller på dem. Da fester du mobiltelefonen inne i gitarkassa og lar den "se" ut av hullet. Sett på videoopptak og spill i vei! Kan du bruke opptaket til å si noe om hvordan de ulike strengene svinger? (Tips: tenk på bølgelengde og frekvens.) Forklar hvorfor.

7. Desibel – demping av lyd

Lydstyrke (hvor kraftig lyden er) måles i desibel, dB. Last ned en app med desibelmåler på mobiltelefonen din og undersøk hvordan ulike materialer og rom demper lyd. Dette kan gjøres i flere skalaer.

Liten skala: Prøv å forme det materialet du ønsker å undersøke slik at det danner en beholder eller et kammer som du kan plassere lydkilden inni.
Da kan det være praktisk med en liten lydkilde som får plass i et lite rom, for eksempel en mobil eller en vekkeklokke.

Stor skala: Undersøk lyden i ulike rom. Er det noen rom som isolerer lyden bedre enn andre?

Hvordan stemmer resultatene deres med det du har lært om bølgeteori, lyd og akustikk?

8. Frekvenser og rekkevidde

Bruk dB-måleren og undersøk rekkevidden til lyder med ulike frekvenser. Kan du dokumentere om det er forskjell på rekkevidden til høye diskanttoner og basstoner?

Her er det en fordel at flere jobber sammen slik at én kan måle lydkildens frekvens, mens andre måler lydstyrken i desibel både ved lydkilden og i flere bestemte avstander fra kilden.

Forslag til lydkilder: Bruk fantasien! Du kan bruke stemmer, instrumenter, slaginstrumenter (rør, kasseroller, tønner, trestokker osv.) eller lyder fra en mobil – gjerne med høyttaler.

Forklar dine funn med tanke på det du har lært om bølger, lyd og akustikk.

9. Reflekterte lydbølger

Undersøk hva som skjer med lyden når den møter en glatt vegg eller en myk vegg og sammenlikn effekten overflatene i et rom har på lydbildet (frekvenser og lydstyrke). Se forslag til lydkilder i oppgave 7.

Kan du forklare hvorfor det er slik?