LJUD

Hur bildas ljud?Ljud uppstår då molekylerna i luften börjar röra sig fram och tillbaka när någonting vibrerar, exempelvis när du spelar på en gitarrsträng, när detta händer krockar luftens molekyler med andra molekyler, när detta sker bildas det en tryckvåg som sprider sig och studsar tills den når ditt öra och sätter din trumhinna i svängning, tryckvågen omvandlas till en signal som går till hjärnan, det är då du hör ljudet.

Ljud kan avbildas som ljudvågor, dessa består utav förtätningar och förtunningar. Där ljudvågen stiger upp är det en förtätning och när vågen sjunker är det en förtunning.

För att vågorna skall kunna röra sig krävs materia, alltså är ljud svängningar i materia.

Här är ett exempel på hur ljud bildas när man spelar på en gitarr. När strängen vibrerar sätts luftens molekyler i rörelse. Den vibrerande gitarrsträngen skapar då vågor av tätare och tunnare luft som sedan rör sig tills de når ditt öra och du hör ljudet.

Bilden under denna text föreställer en ljudvåg. ’’’                                                                                                       Där ljudvågen går upp är luften tät, men när luften ’ är tunn går vågen nedåt.

Ljudvågor svänger olika fort. Hur många svängning- svängningar ett ljud gör                                                                 ar ett ljud gör visas med hjälp av frekvens, enheten f för frekvens är hertz, vilket förkortas Hz.

 

En video som visar hur luftens molekyler rörs av gitarrsträngen: www.youtube.com/watch?v=aPswnDcteS4                                                                                                         

Hur breder ljud ut sig?Ljud rör sig olika fort i olika material. När ljud rör sig i luft rör sig tryckvågen som utgör ljudet i 340 meter per sekund.

När ljud rör sig i vatten rör sig tryckvågen mycket snabbare då vattnets molekyler mycket närmre varandra och har därför lättare att knuffa till varandra.

I olika metaller rör sig ljudet ännu snabbare än i vatten, ljud rör sig 5000 meter per sekund i både järn och aluminium.

Ljud rör sig i form av en tryckvåg som studsar på olika föremål som exempelvis väggar eller liknande, när denna tryckvåg når vår trumhinna sätts den i svängning och omvandlas därefter till en elektrisk signal som hjärnan registrerar som ett ljud.

När man kastar en sten i vatten kan man se ringar som sprider sig utåt på vattenytan, det är ungefär så ljud breder ut sig.

Hur kan man registrera ljud?

Ljud går att registrera på olika sätt, det vanligaste sättet är nog att man själv hör ljudet, men det finns också andra sätt att registrera ljud på, som exempelvis med en mikrofon eller så kan man registrera ljud genom att rita av ljudvågorna, man kan också använda ett oscilloskop, som omvandlar ljudvågor till en elektrisk signal, som sedan visas upp på en skärm. För i tiden använde man sig av LP skivor för att spela upp ljud, detta gjordes då med en LP spelare. Nålen på en LP spelare registrerar spåren på skivan. Tratten på LP spelaren överför nålens vibrationer till ljudvågor som sedan når våran trumhinna, trumhinnans vibrationer omvandlas till elektriska signaler som sedan skickas upp till vår hjärna och vi hör ljudet.

Vad har ljud för egenskaper?Olika ljud har olika höga och låga frekvenser, höga toner har en hög frekvens, medan låga toner har en låg frekvens. En hög ton har många täta toppar, eftersom svängningen är väldigt kraftig. Eftersom en låg ton har få svängningar, så har den få toppar och dalar när man avbildar den som en ljudvåg.

En ton är en jämn svängning, när en ton är ojämn kallas den för buller och vi tycker oftast att detta ljud är obehagligt att lyssna på, det kan vara när ett flygplan går in för landning eller ett högljutt verktyg i en verkstad.

Ljud är olika starka, allt för starka ljud är oftast störande. En stark ton har en väldigt stor förtätning, medan en svag ton alltså får en liten förtätning.

Ljud breder ut sig åt alla håll, men det rör sig olika fort i olika ämnen, I luft sprids ljud i 340 meter per sekund, medan den sprids betydligt snabbare i vatten eller mark. Ljud kan färdas i alla sorters materia, alltså genom fasta former, flytande former och även gas former.

Om det inte finns någon luft eller någon annan materia, så kan inte ljud bildas, man kan inte höra en Inte höra en explosion i rymden, då det inte finns något materia som kan lr sättas i rörelse.

Hur påverkas hälsan av ljud?Störande ljud kallas för buller, exempel på buller är när en buss kör förbi eller när ett flygplan går in för landning. Ljud som är över 120 dB är skadliga för våra öron och kan skapa permanenta skador på hörseln.

Buller och starka toner och höga ljud kan orsaka permanenta skador på örat. Många musiker har ofta problem med hörselskador. Ett starkt ljud kan orsaka en skada så att man alltid hör ett susande ljud eller en skärande ton, denna hörselskadan kallas för tinnitus.

Ett annat ljud som kan skada oss är infraljud. Infra ljud är ett ljud med en frekvens under 20 Hz. Vi kan bli stressade, irriterande och kan få sömnproblem. Olika tester visar att infraljud kan ge yrsel, illamående och även orsaka kramper.

Hur kan man minska hälsoriskerna med ljud?Det bästa man kan göra för att undvika hälsoriskerna med ljud är att undvika ljud som exempelvis buller eller starka toner, vilket är näst intill omöjligt i den moderna miljön vi lever i idag.

Då dagens trafik brukar nämnas som ett bullerproblem, utrustas både bilar och motorcyklar med ljuddämpare, man bygger motorvägar och flygplatser utanför städer, man bygger även bullervallar mellan vägar och hus. Om man arbetar i miljöer där mycket ljud förekommer bör man alltid använda hörselskydd, som exempelvis öronproppar eller hörselkåpor.

Skydd mot dåliga ljud utvecklas hela tiden för att vi skall slippa hälsoriskerna med ljud.

Ljud simuleringI denna simulering testar du främst olika ljudvågor, samt andra egenskaper hos ljud. I denna simulationen kan du se hur olika ljud är uppbyggda och hur de formas. Du får även testa på olika sätt att ta reda på vad för frekvens ett visst ljud har. En annan sak du kan testa i simuleringen är hur en ljudvåg rör sig beroende på frekvens och amplitud.

Denna simulering är alltså full med olika saker att testa och kan vara till en hjälp för att förstå hur ljudvågor rör sig och hur frekvens och amplitud påverkar hur den rör sig.

En möjlig laboration man skulle kunna utföra är att du skulle kunna testa hur ljudvågorna påverkas av amplituden, hur stor är förändringen i förtätningarna och förtunningarna. Hur ser ljudvågen ut med en låg frekvens och hur ser den ut med en hög frekvens, detta är några få saker som man skulle kunna inkludera i en laboration.

http://phet.colorado.edu/en/simulation/sound

LJUS

Hur breder ljus ut sig?För att kunna se någonting, måste ljusstrålar nå våra ögon.

Ljus studsar på olika föremål, när ljuset från en ljuskälla studsar på ett föremål och sedan når våra ögon ser vi föremålet. Ju mindre strålar som studsar på föremålet, desto sämre ser vi det.

Någonting som sänder ut ljus kallas ”ljuskälla”, några exempel på ljuskällor är solen, ficklampor, stearinljus, värmeljus och glödlampor.

Hur reflekteras och bryts ljus?

Då ljus från en ljuskälla, som exempelvis en ficklampa eller ett stearinljus, träffar en yta kommer en del av det ljuset att studsa tillbaka, detta är vad vi kallar reflektion.

Ljusets hastighet är mycket högre i luft än i vatten. Om ljus skulle gå från luft ned i vatten, så skulle alltså ljuset saktas ned, detta åstadkommer ett flertal synvillor. Ett exempel på en synvilla kan vara när du står i vatten och dina ben och fötter ser mycket kortare ut än vad de faktiskt är. Detta beror på att ljuset som studsar på dina fötter har gått en längre väg än vad din hjärna har förstått.

Hur uppfattar ögat färg?Om ett objekt har en vis färg, låt oss säga röd. En ljuskälla lyser på objektet och absorberar allt ljus förutom de röda våglängderna. Alltså tar objektet åt sig allt ljus och släpper genom den röda delen av ljuset, detta leder till att våra ögon registrerar färgen på objektet som röd, då den röda delen av ljuset når våra ögon. När ljuset går in genom våra ögon, så bryts ljuset av konvex linsen, så att det hamnar på den gula fläcken, i gula fläcken finns det tappar och stavar som star upp färgen, all information skickas till hjärnan och sedan så ser vi färgen.

Ljus som olika objekt absorberar sätter molekyler i rörelse, vilket skapar värme. Ett svart objekt blir mycket varmare än ett vitt objekt, då ett vitt objekt inte absorberar några färger, utan reflekterar alla färger, men ett svart objekt absorberar alla färger och blir därför varmare på grund av alla molekyler som sätts i rörelse.

Här är ett klipp som under de första 23 sekunderna visar hur ljus ser ut, då i våg form. https://www.youtube.com/watch?v=s9QIgY5_8ok

Ljus simulering

I denna simulering om ljus får man testa hur Snells lag och ljusbrytning fungerar. Du har möjlighet att se hur ljus bryts ned i vatten, glas och många andra materia. Du kan även testa hur ljus bryts i olika prismor. Det finns helt enkelt mycket att testa och upptäcka.

Tips till en laboration skulle kunna vara att ta reda på i vilket materia ljus bryts kraftigast i, luft, vatten eller glas och vilken skillnad det är emellan dessa i exempelvis vinkel.

http://phet.colorado.edu/en/simulation/bending-light

Naturvetenskapliga upptäckter och effekter

Genom våra kunskaper om ljus har vi upptäckt olika saker som exempelvis röntgenstrålning. Med hjälp av denna upptäckt har vi kunnat hjälpt en enorm mängd människor. Upptäckten av röntgenstrålning var nog en av de mest omfattande upptäckterna som någonsin gjorts inom sjukvården.

Innan röntgenstrålning fanns kunde läkare endast göra en diagnos utifrån vad patienten kunde berätta och om man kunde se någon förändring på kroppen från utsidan. Med röntgen blev det möjligt att se inuti patienter utan att skära upp dem i onödan.

Röntgenstrålning går igenom muskler och hud, men inte ben och med hjälp av detta kan man alltså fotografera benstommen på en människa, vi kan få reda på vart man har brutit någonting och hur alvarligt det är, man behöver därför inte chansa på att skadan sitter någonstans, utan man kan göra ett ingripande precis där det behövs och man slipper onödiga risker.

Förr i tiden hade vi inte denna möjlighet och risken för att brutna ben inte skulle läka ihop som de borde var stor och man riskerade att gå med ont hela livet, vilket i sin tur skulle kunna leda till att man inte kunde arbeta och man får därför ingen lön, vilket i sin tur skulle kunna leda till att man förlorar sin bostad. Som tur är har vi denna teknik idag och vi slipper i princip alla dåliga följder med denna teknik. Den enda riktiga nackdelen med röntgenstrålning är att den är farlig och därför kan man bara röntgas en kort tid.

Testa-dig-själv-frågor

Här är min quiz:

http://www.quizme.se/test/no-ljud-och-ljus_35179/

Testa-dig-själv-frågor (och svar)

1. Vad består en ljudvåg utav? Förtätningar och förtunningar.

2. Vad är ljud? Ljud är svängningar i luften.

3. Hur fungerar ett oscilloskop? Ett oscilloskop omvandlar ljudvågor till en elektrisk signal, som sedan visas upp på en skärm.

4. Vad är buller? En ojämn ton.

5. Vad är en ljus källa för någonting? En ljuskälla är någonting som sänder ut ljus.

6. Vad är reflektion? Reflektion uppstår när ljus träffar en yta och en liten del av ljuset studsar tillbaka.

7. Vad är enheten för frekvens? Enheten för frekvens är hertz (Hz).

Källorwww.Wikipedia.org, www.studi.se, fysikboken och http://didactical.physics.helsinki.fi/luokanop/fysik kemi/3_ljud/

Jag har valt att använda mig utav källorna ovan på grund utav att de alla trovärdiga, då de alla stämmer överens med varandra.

Wikipedia: Som de flesta vet kan vem som helt gå in och ändra en wikipedia artikel, vilket inte är bra om det är någon oseriös som skriver och bara hittar på massa saker. Men själv tycker jag att fördelarna överväger nackdelarna. Då väldigt många kan skriva och ändra i texten, så blir den mer informativ och det finns så många tankar och det som inte står med skriv till av någon annan från andra sidan världen som vet det som någon annan inte visste. Oftast är det inte oseriösa personer som är inne och skriver på wikipedia, men om det skulle förekomma, så är det oftast någon som ändrar det så fort som möjligt.

Jag har såklart jämfört wikipedia med de andra källorna jag använt för att se hur trovärdigt det som står är och i princip allt som stod på wikipedia var skrivet på ett liknade sätt på de andra källorna jag använt, vilket gör att wikipedias information antagligen stämmer, eftersom informationen då liknar informationen på några seriösa källor som exempelvis fysikboken, som är en lärobok framtagen av Gleerups.

Studi: Studi är en hemsida som är anpassad för att lära ut, den är fylld med videoklipp och texter som har ett syfte och det är att lära ut, de som arbetar med hemsidan är förstås utbildade och legitimerade lärare, detta är bara några av anledningarna till att Studi är en pålitlig och seriös källa.

Studi ger ut sina kontaktuppgifter ifall någonting skulle vara fel eller liknande, så kan man kontakta dem. De tar alltid emot kritik och vill ständigt förbättra, vilket också det ger en känsla av att de faktiskt försöker och att de är seriösa ed vad de håller på med.

Studis hemsida är bra gjord och ser inte oseriöst gjord ut, de har lagt ned tid och pengar på den, detta för att få den att se så bra ut som den möjligtvis kan för att ge ett bra intryck om att de är seriösa.

Studi samarbetar med flera skolor och har ett bra rykte bland dem, detta är nog för att de faktiskt är seriösa, ger bra och rätt information, dem har ju trots allt byggt ett företag på att lära ut och detta gör dem till en mycket trovärdig och seriös källa.

Fysikboken: Boken är utgiven av gleerups. Den är skriven utav författare, lärare och forskare som jobbar inom ämnet dem skriver om. De är helt enkelt väldigt insatta i vad de gör. Innan man släppte boken kontrollerades den förstås. Boken är även skyddad under copyright. Det är ganska lätt att säga att denna bok är en trovärdig källa, då den även är relativt ny. Bokens information är anpassad för högstadieelever och är därför lätt att förstå, så att man kan jämföra den med andra källor, vilket jag förstås gjort.

Kortsagt så är fysikboken en trovärdig källa, då den är skriven av personer som kan väldigt mycket om ämnet, den är copyright skyddad, den har blivit noggrant granskad och den är utgiven av ett stort förlag, vilket är väldigt seriöst.

http://didactical.physics.helsinki.fi/luokanop/fysik kemi/3_ljud/: Detta är Helsingfors Universitets hemsida. Hemsidan är alltså skriven utav legitimerade och väl utbildade lärare, vilket gör den till en säker källa, dock är den ju skriven 2004 och då har forskare såklart kommit på nya saker, därför har jag jämfört denna källan med nyare källor och sätt vad som saknats och kompletterat det. Denna text saknade dock inte mycket och sade ungefär samma sak som de andra källorna. Sidan har ingen copyright eller några kontaktuppgifter, så jag vet inte vem det är som har skrivit texten, men eftersom jag jämförde texten med de andra källorna såg jag att det som stod stämde överens med de andra källorna.

Mina bilder är från wikimedia och även ClipArt.