Realizatori:Realizatori: Prozan Prozan

LaurentiuLaurentiu Florea Adriana Florea Adriana

CuprinsCuprins► 1.1. Descrierea sunetuluiDescrierea sunetului► 2.2. Clasificarea sunetelorClasificarea sunetelor► 3.3. Producerea si propagarea sunetelorProducerea si propagarea sunetelor► 4.4. Analiza calitativa a functionarii instrumentelor cu Analiza calitativa a functionarii instrumentelor cu

coarde si a instrumentelor de suflatcoarde si a instrumentelor de suflat► 4.1 A: Corzi vibrante► 4.2 B: Tuburi sonore - a) Tub deschis; b) Tub inchis la un Tub deschis; b) Tub inchis la un

capat.capat.► 4.3 C: Vibratia barelor si a placilor ► 5.5. Caracteristicile sunetelor – Caracteristicile sunetelor –

§ A: Inaltimea; B: Intensitatea sau taria sunetului; C: TimbrulA: Inaltimea; B: Intensitatea sau taria sunetului; C: Timbrul 6.6. Experimente SunetulExperimente Sunetul

Descrierea sunetuluiDescrierea sunetului

►Acustica( din gr. Akouein = a auzi) este Acustica( din gr. Akouein = a auzi) este acea parte a fizicii care se ocupa cu acea parte a fizicii care se ocupa cu studiul vibratiilor sonore ale mediilor studiul vibratiilor sonore ale mediilor elastice din punctul de vedere al elastice din punctul de vedere al producerii, propagarii, descrierii, utilizarii producerii, propagarii, descrierii, utilizarii efectelor produse.efectelor produse.

►Prin vibratie acustica se intelege miscarea Prin vibratie acustica se intelege miscarea particulelor unui mediu elastic de-o parte particulelor unui mediu elastic de-o parte sau de alta a pozitiei de echilibru.sau de alta a pozitiei de echilibru.

Clasificarea sunetelorClasificarea sunetelor

►Infrasunete Infrasunete (frecventa < 16 Hz)(frecventa < 16 Hz)

Exemple: Exemple:

● ● unde seismiceunde seismice

● ● oscilatiile pendulului elasticoscilatiile pendulului elastic

► Sunete Sunete (16 Hz < frecventa < 20.000 Hz)(16 Hz < frecventa < 20.000 Hz)

►Ultrasunete Ultrasunete ( frecventa > 20.000 Hz). Sunt ( frecventa > 20.000 Hz). Sunt utilizate si in tehnica sau in natura. utilizate si in tehnica sau in natura.

Exemple: Exemple: ● ● sunete emise de delfinsunete emise de delfin ● ● sunete emise de liliacsunete emise de liliac

Producerea si propagarea Producerea si propagarea sunetelorsunetelor

► Sunetele sonore sunt medii elastice aduse in Sunetele sonore sunt medii elastice aduse in stare de oscilatie:stare de oscilatie:

► diapazon (lame elastice in general);diapazon (lame elastice in general);► corzi vibrante (vioara, pian);corzi vibrante (vioara, pian);► coloane de aer vibrante (orga, flaut);coloane de aer vibrante (orga, flaut);► placi si membrane vibrante (xilofon, placi si membrane vibrante (xilofon,

difuzor)difuzor)

DiapazonulDiapazonul

► Mic instrument acustic Mic instrument acustic format dintr-o bară de format dintr-o bară de oțel în formă de U, care oțel în formă de U, care vibrează la lovire, vibrează la lovire, emițând de obicei nota emițând de obicei nota muzicală "la" și servind muzicală "la" și servind la acordarea la acordarea instrumentelor instrumentelor muzicale sau la muzicale sau la indicarea tonului indicarea tonului pentru un ansamblu pentru un ansamblu coral.coral.

Corzi vibranteCorzi vibrante

►Vioara Vioara ► [Violin Romance – Beethoven][Violin Romance – Beethoven]

►PianPian► [Nothing Else Matters - solo piano, Scott D. Davis][Nothing Else Matters - solo piano, Scott D. Davis]

Coloane de aer vibrantColoane de aer vibrant

►OrgaOrga► [Muzica populara romaneasca][Muzica populara romaneasca]

►FlautFlaut► [Telemann Flute Fantasy in A Major NYSSMA][Telemann Flute Fantasy in A Major NYSSMA]

Placi si membrane vibrantePlaci si membrane vibrante

►XilofonXilofon► [Jazz la xilofon][Jazz la xilofon]

►DifuzorDifuzor► [[Marco V & Sander van Doorn – Organic]Marco V & Sander van Doorn – Organic]

►De la aceste surse, vibratiile se propaga De la aceste surse, vibratiile se propaga prin mediul elastic pana la receptor.prin mediul elastic pana la receptor.

Urechea converteste vibratiile in Urechea converteste vibratiile in impulsuri nervoase, transmitandu-le impulsuri nervoase, transmitandu-le apoicatre creier, unde sunt interpretate apoicatre creier, unde sunt interpretate ca sunete.ca sunete.

●● Sunetele pot fi receptionate si cu Sunetele pot fi receptionate si cu ajutorul microfonului (care transforma ajutorul microfonului (care transforma undele mecanice in semnale electrice, undele mecanice in semnale electrice, ce pot fi inregistrate sau transmise mai ce pot fi inregistrate sau transmise mai departe).departe).

Analiza calitativa a functionarii Analiza calitativa a functionarii instrumentelor cu coarde si a instrumentelor cu coarde si a

instrumentelor de suflatinstrumentelor de suflat

►A:A: Corzi vibrante Corzi vibrante► Coarda produce unde sonore cu frecventa Coarda produce unde sonore cu frecventa

egala cu cea a vibratiilor produse la randul egala cu cea a vibratiilor produse la randul lor prin interferenta (unde stationare cu lor prin interferenta (unde stationare cu maxime de interferenta – ventre – si minime maxime de interferenta – ventre – si minime de interferenta – noduri)de interferenta – noduri)

►Distanta dintre doua ventre vecine este Distanta dintre doua ventre vecine este λλ/2, /2, iar lungimea corzii trebuie sa fie multiplu iar lungimea corzii trebuie sa fie multiplu intreg al acestei distante l = nintreg al acestei distante l = nλλ/2./2.

►Din relatia: Din relatia:

νν=c/=c/λλ => => νν=nc/2l (n=1, 2, 3…) =nc/2l (n=1, 2, 3…) frecvente posibile.frecvente posibile.

Frecventa Frecventa νν=c/2l ; reprezinta =c/2l ; reprezinta frecventa fundamentala iar cele cu frecventa fundamentala iar cele cu n>1, reprezinta armonice superioare.n>1, reprezinta armonice superioare.

(c = viteza sunetelor)(c = viteza sunetelor)

► Vibraţia unei Vibraţia unei corzi, frecvenţa corzi, frecvenţa fundamentală fundamentală şi primele 6 şi primele 6 armonici armonici superioaresuperioare

B: Tuburi sonoreB: Tuburi sonore

► Undele longitudinale Undele longitudinale care se propaga in care se propaga in lungul unui tub de lungul unui tub de lungime finita, l, sunt lungime finita, l, sunt reflectate la capetele reflectate la capetele tubului intr-un mod tubului intr-un mod asemanator celui in asemanator celui in care se reflecta, la care se reflecta, la capete, undele capete, undele transversale dinre-o transversale dinre-o coarda.coarda.

a) Tub deschisa) Tub deschis

►Daca se trimite un curent de aer, Daca se trimite un curent de aer, iau nastere vibratii, iar la iau nastere vibratii, iar la frecventele lui naturale, tubul frecventele lui naturale, tubul intra in rezonanta.intra in rezonanta.

b) Tub inchis la un capatb) Tub inchis la un capat

► Undele se formeaza ca si in coarda cu capat Undele se formeaza ca si in coarda cu capat fix, frecventa fundamentala reprezinta fix, frecventa fundamentala reprezinta jumatate din frecventa unui tub deschis, de jumatate din frecventa unui tub deschis, de aceiasi lungime.aceiasi lungime.

► Intr-un tub inchis la un capat, frecventa Intr-un tub inchis la un capat, frecventa fundamentala este fundamentala este c/4lc/4l si sunt prezentate si sunt prezentate numai armonicele impare.numai armonicele impare.

C: Vibratia barelor si a C: Vibratia barelor si a placilorplacilor

► Cand se da o lovitura undei membrane fleibile, Cand se da o lovitura undei membrane fleibile, intinsa, cum este cea a unei tobe, din punctul lovit intinsa, cum este cea a unei tobe, din punctul lovit porneste un puls bidimensional divergent care porneste un puls bidimensional divergent care sufera reflexii multiple la marginile membranei. Se sufera reflexii multiple la marginile membranei. Se vor forme unde stationare carora le corespunde o vor forme unde stationare carora le corespunde o anumita frecventaanumita frecventa

► Frecventa cea mai joasa este frecventa modului Frecventa cea mai joasa este frecventa modului fundamental, iar celelalte sunt frecventele fundamental, iar celelalte sunt frecventele modurilor srmonice superioare. modurilor srmonice superioare.

► Spre deosebire de cazurile precedente (coarde, Spre deosebire de cazurile precedente (coarde, tuburi), modurile armonice superioare sunt multipli tuburi), modurile armonice superioare sunt multipli intregi ai frecventei fundamentale.intregi ai frecventei fundamentale.

Caracteristicile sunetelorCaracteristicile sunetelor

► A: InaltimeaA: Inaltimea► Din punct de vedere fizic, inaltimea sunetului este Din punct de vedere fizic, inaltimea sunetului este

acea calitate determinata de frecventa oscilatiilor.acea calitate determinata de frecventa oscilatiilor.► Sunetul poate fi: Sunetul poate fi: ► ● ● simplu (pur) – daca este produs de o singura simplu (pur) – daca este produs de o singura

vibratie;vibratie;► ● ● complex (compus) – daca este produs de o complex (compus) – daca este produs de o

vibratie complexa continand mai multe sunete;vibratie complexa continand mai multe sunete;► ● ● zgomot – daca este un amestec intamplator de zgomot – daca este un amestec intamplator de

sunete pridus de o oscilatie completa. sunete pridus de o oscilatie completa.

B: Intensitatea sau taria B: Intensitatea sau taria sunetuluisunetului

► Intensitatea sau taria sunetuluiIntensitatea sau taria sunetului intr-un intr-un anumit punct din spatiu este determinata de anumit punct din spatiu este determinata de cantitatea de energie pe care o transporta cantitatea de energie pe care o transporta unda sonora in unitatea de timp prin unda sonora in unitatea de timp prin unitatea de suprafata asezata in acel punct, unitatea de suprafata asezata in acel punct, perpendicular pe directia de propagare. perpendicular pe directia de propagare.

C: C: TimbrulTimbrul

► Intre sunetele de aceeasi intensitate si inaltime, emise de Intre sunetele de aceeasi intensitate si inaltime, emise de instrumente diferite exista o deosebire calitativa pe care o instrumente diferite exista o deosebire calitativa pe care o numim numim timbrul sunetuluitimbrul sunetului. Un mod de vibratie a unei surse . Un mod de vibratie a unei surse sonore reprezinta distributia ventrelor si nodurilor undelor sonore reprezinta distributia ventrelor si nodurilor undelor stationare Aceasta deosebire este legata de faptul ca un corp stationare Aceasta deosebire este legata de faptul ca un corp material emite, in afara sunetului fundamental si o serie de material emite, in afara sunetului fundamental si o serie de sunete de frecvente superioare insa de intensitati mult mai sunete de frecvente superioare insa de intensitati mult mai

mici decat a celui fundamental.mici decat a celui fundamental.

Experimente SunetulExperimente Sunetul

►YouTube- Experiment Fizica - Sunetul89.mp4

►YouTube- Sound Waves.mp4