Øvelse

Utforsk lydbølger

Vi er stadig omgitt av mange lydar med ulike eigenskapar, og lydbileta varierer frå rom til rom. Det gir mange moglegheiter for utforsking av lydbølger og akustikk. Du kan lage di eiga utforskingsoppgåve eller bruke forslaga under.

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

Appar som måler frekvens og lydstyrke

I oppgåvene under har du bruk for mobil-appar som måler frekvens i hertz (Hz) og lydstyrke i desibel (dB). Søk på frekvensanalyse og lydstyrke/desibel, så finn du mange å velje mellom.

Jobb i grupper, dokument og presenter

Alle oppgåver under eignar seg som gruppeoppgåver. Vel éin eller to.
Her er det rom for kreativitet og utforsking. Du kan òg lage di eiga utforsking av lyd og akustikk og gjennomføre ho saman gruppa di.
Korleis stemmer resultata frå utforskinga med det de har lært om bølger, lyd og akustikk?
I etterkant bør de presentere arbeidet og resultatet frå utforskinga dykkar for resten av klassen som ein film som inngår i ein presentasjon/framføring/demonstrasjon. Hugs å knyte funna dykkar til bølgeteorien.

1. Frekvensar i same tone frå ulike instrument

Bruk ein mobil-app som fortel kva frekvensar ein lyd består av (frekvensanalyse). Undersøk frekvensane i lyden frå ulike musikkinstrument. Er det forskjell på ein einstroken a på piano, fiolin og trompet? Beskriv kva du høyrer og kvifor det er slik.

2. Lengde på røyret og frekvens

Lengde: Bruk fleire (minst to) røyr med ulik lengde og same tverrsnitt og materiale. Kva er samanhengen mellom frekvensen til lyden du får og lengda på røyret? Bruk ein frekvensanalyseapp på mobiltelefonen din for å bestemme frekvensen. Du kan lage lyd både ved å slå på røyret eller ved å blåse over eller gjennom røyret. Vel det som fungerer best.
Tverrsnitt: Viss du òg har røyr med ein annan dimensjon/diameter, kan du undersøke om tverrsnittet på røyret påverkar frekvensen til lyden.

Kva har du funne ut om bølgelengder og frekvens? Stemmer det med det du har lært?

3. Kan du sløkke lys med lydbølger?

Eit telys står på eit bord og brenn. Animasjon. — Eit telys brenn. Bilete: Rob van Der Meijden / CC0

Til dette eksperimentet treng du levande lys, til dømes telys, og ein høgtalar. Det er ein fordel viss du har ei lydkjelde der du kan regulere frekvensen, slik at du kan teste om det er forskjell på effekten frå diskant og bass.
Sjå eksperimentet i Alle mot 1 på NRK laurdag 11.02.2023 frå 27.24 til 27.57.

Tenn lysa og set på lyden.

Kva skjer med flammen?
Korleis varierer effekten med avstanden mellom lydkjelda og flammen/flammane?
Kan du sjå forskjell i effekten på flammane når du varierer frekvensen (diskant eller bass)?
Klarer du å sløkke ein flamme ved hjelp av lydbølger?

4. Svingingar i krystallglas

Bruk eit så tynt stettglas som mogleg. Fukt fingeren din og før han langs drikkekanten på glaset. Då vil du få fram ein tone. Kva skjer med frekvensen til denne tonen viss du fyller litt vatn i glaset? Kan du seie noko om samanhengen mellom vassmengda i glaset og frekvensen til tonen? Kvifor er det slik?

5. Spele på flasker – flaskeorgel

Når du blæs over tuten på flasker, vil du få ulik tone avhengig av kor mykje vatn det er i flaska. Kan du utnytte dette til å lage eit instrument av mange flasker som du kan spele "Lisa gikk til skolen" eller andre melodiar på? Ta opp ein film når du har klart det, og presenter for klassen. Forklar samanhengen mellom vassmengde og tonehøgde.

6. Gitarstrengar

Viss du har tilgang på ein gitar, kan du studere korleis gitarstrengane svingar når du speler på dei. Då festar du mobiltelefonen inne i gitarkassa og lèt han "sjå" ut av holet. Sett på videoopptak og spel i veg! Kan du bruke opptaket til å seie noko om korleis dei ulike strengane svingar? (Tips: tenk på bølgelengde og frekvens.) Forklar kvifor.

7. Desibel – demping av lyd

Lydstyrke (kor kraftig lyden er) blir målt i desibel, dB. Last ned ein app med desibelmålar på mobiltelefonen din og undersøk korleis ulike materiale og rom dempar lyd. Dette kan gjerast i fleire skalaer.

Liten skala: Prøv å forme det materialet du ønsker å undersøke slik at det dannar ein behaldar eller eit kammer som du kan plassere lydkjelda inni.
Då kan det vere praktisk med ei lita lydkjelde som får plass i eit lite rom, til dømes ein mobil eller ei vekkarklokke.

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

Korleis stemmer resultata dykkar med det du har lært om bølgeteori, lyd og akustikk?

8. Frekvensar og rekkevidde

Bruk dB-målaren og undersøk rekkevidda til lydar med ulike frekvensar. Kan du dokumentere om det er forskjell på rekkevidda til høge diskanttonar og basstonar?

Her er det ein fordel at fleire jobbar saman slik at éin kan måle lydkjelda si frekvens, medan andre måler lydstyrken i desibel både ved lydkjelda og i fleire bestemte avstandar frå kjelda.

Forslag til lydkjelder: Bruk fantasien! Du kan bruke stemmar, instrument, slaginstrument (røyr, kasserollar, tønner, trestokkar osb.) eller lydar frå ein mobil – gjerne med høgtalar.

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

9. Reflekterte lydbølger

Undersøk kva som skjer med lyden når han møter ein glatt vegg eller ein mjuk vegg og samanlikn effekten overflatene i eit rom har på lydbiletet (frekvensar og lydstyrke). Sjå forslag til lydkjelder i oppgåve 7.

Kan du forklare kvifor det er slik?