Άρθρα ανά μήνα: Μάιος 2025
Ενότητα 17: Ταξίδια στο διάστημα
Α. Πώς παράγεται ο ήχος
Ήχος ονομάζεται ο,τιδήποτε ακούμε. Ένα τραγούδι, η φωνή κάποιου ανθρώπου, το κουδούνι του σχολείου, η μηχανή του αυτοκινήτου είναι μερικοί από τους χιλιάδες ήχους που μας περιτριγυρίζουν. Μετά την όραση, η ακοή είναι η σημαντικότερη αίσθηση με την οποία αντιλαμβανόμαστε το περιβάλλον.
Ηχητική πηγή: ονομάζουμε κάθε σώμα που παράγει ήχο.
π.χ. Η κιθάρα είναι ένα μουσικό όργανο. Όταν, όμως, κτυπάμε τις χορδές της γίνεται ηχητική πηγή.
π.χ. Τα χέρια μας είναι ένα όργανο του σώματός μας. Όταν, όμως, κτυπάμε παλαμάκια γίνονται ηχητική πηγή.
Οι ηχητικές πηγές διακρίνονται σε:
- φυσικές (π.χ. κελάηδισμα πουλιών, θρόισμα φύλλων) και
- τεχνητές (π.χ. μουσικά όργανα)
Ο ήχος οφείλεται στην ταλάντωση μιας ηχητικής πηγής. Όταν ένα σώμα ταλαντώνεται, δηλαδή πηγαίνει μπρος – πίσω, βγάζει ήχο και ο ήχος φτάνει στα αυτιά μας με τα ηχητικά κύματα.
π.χ. Όταν χτυπάμε το ταμπουρίνο, η μεμβράνη του αρχίζει να ταλαντώνεται, να πηγαίνει μπρος – πίσω. Αρχικά η μεμβράνη κινείται προς τα εμπρός. Τα μόρια του αέρα μπροστά από τη μεμβράνη δεν μπορούν να κινηθούν τόσο γρήγορα, ώστε να διαφύγουν γύρω της. Έτσι, δημιουργείται ένα πύκνωμα των μορίων του αέρα. Στη συνέχεια, η μεμβράνη κινείται απότομα προς τα πίσω. Τότε υπάρχει χώρος για τον αέρα μπροστά από τη μεμβράνη. Στο σημείο αυτό δημιουργείται ένα αραίωμα των μορίων του αέρα.
Η συνέχιση της ταλάντωσης δημιουργεί στον αέρα πυκνώματα και αραιώματα το ένα μετά το άλλο. Το πρώτο πύκνωμα του αέρα απομακρύνεται από τη μεμβράνη και ακολουθείται από ένα αραίωμα, ένα πύκνωμα, ένα αραίωμα… Τα πυκνώματα και τα αραιώματα των μορίων του αέρα απομακρύνονται από τη μεμβράνη δημιουργώντας ένα ηχητικό κύμα.
Όταν χτυπάμε το ταμπουρίνο, μεταφέρεται ενέργεια από το χέρι μας στη μεμβράνη. Μετά, η ενέργεια μεταφέρεται στα μόρια του αέρα, καθώς δημιουργούνται πυκνώματα και αραιώματα. Η κινητική ενέργεια των μορίων, η ενέργεια του ηχητικού κύματος διαδίδεται σε όλες τις κατευθύνσεις. Το ηχητικό κύμα μεταφέρει, λοιπόν, ενέργεια.
Όσον αφορά τον άνθρωπο, το βασικό όργανο ομιλίας του είναι ο λάρυγγας. Στο λάρυγγα βρίσκονται οι φωνητικές χορδές. Κατά τη διάρκεια της αναπνοής, οι φωνητικές χορδές απέχουν περίπου ένα εκατοστό η μία από την άλλη. Όταν μιλάμε ή τραγουδάμε όμως, οι φωνητικές χορδές τεντώνονται, πλησιάζουν η μία την άλλη και σχηματίζουν τη φωνητική σχισμή. Ο αέρας που βγαίνει από τους πνεύμονες περνά από τη φωνητική σχισμή και αναγκάζει τις φωνητικές χορδές να ταλαντώνονται. Έτσι, παράγεται ένας ιδιόμορφος ήχος, που διαμορφώνεται τελικά σε ομιλία με τη βοήθεια του φάρυγγα, της στοματικής και ρινικής κοιλότητας, του ουρανίσκου, της γλώσσας, των δοντιών και των χειλιών, που παίρνουν διάφορες θέσεις.
Ο άνθρωπος δεν μπορεί να ακούσει όλους τους ήχους. Το αυτί μας δεν μπορεί να ακούσει ήχους, όταν η ηχητική πηγή κάνει λιγότερες από 16 ταλαντώσεις σε ένα δευτερόλεπτο, δηλαδή ήχους κάτω από τα 16 Hertz (υπόηχοι). Δεν μπορούμε επίσης να ακούσουμε ήχους, όταν η ηχητική πηγή κάνει περισσότερες από 20.000 ταλαντώσεις σε ένα δευτερόλεπτο, δηλαδή ήχους πάνω από τα 20.000 Hertz (υπέρηχοι).
Το ανώτερο όριο ακοής μας πέφτει όσο μεγαλώνουμε. Στην ηλικία των 50 χρόνων ακούμε ήχους μέχρι 12.000 Hertz περίπου.
Β. Διάδοση του ήχου
Ο ήχος διαδίδεται στα στερεά, στα υγρά και στα αέρια σώματα αλλά δε διαδίδεται στο κενό.
Η ταχύτητα διάδοσης του ήχου στον αέρα είναι 340 μέτρα σε ένα δευτερόλεπτο.
Ο ήχος διαδίδεται πιο γρήγορα στα στερεά σώματα, πιο αργά στα υγρά σώματα και ακόμα πιο αργά στα αέρια σώματα.
π.χ. Ο Ινδιάνος Β ακούει πρώτος τον ήχο του τρένου, γιατί διαδίδεται πιο γρήγορα στις ράγες (στερεό) απ΄ ότι στον αέρα (αέριο).
Γ. Ανάκλαση του ήχου
Όταν ο ήχος συναντήσει μία σκληρή και λεία επιφάνεια, τότε αλλάζει κατεύθυνση. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ανάκλαση του ήχου.
π.χ. Όταν φωνάζουμε σε ένα βουνό, τότε ακούμε τη φωνή μας ξανά. Ο ήχος της φωνής πέφτει πάνω στα βράχια, ανακλάται και επιστρέφει πίσω στα αυτιά μας.
Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ηχώ.
Ηχώ δηλαδή ονομάζεται το φαινόμενο της επανάληψης του ήχου εξαιτίας της ανάκλασης.
π.χ. Οι νυχτερίδες δε βλέπουν αλλά χρησιμοποιούν την ηχώ που παράγεται από την ανάκλαση προκειμένου να αποφύγουν εμπόδια και να ενοπίσουν τη λεία τους.
Δ. Απορρόφηση του ήχου
Όταν ο ήχος συναντήσει μια μαλακή επιφάνεια, τότε απορροφάται. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται απορρόφηση του ήχου.
π.χ. Στους τοίχους του σπιτιού μας τοποθετούμε φελιζόλ που είναι μαλακό, για να απορροφάει τους ήχους και να μην φτάνουν σπίτι μας.
π.χ. Στην εξοχή, όπου έχει πολλά δέντρα, τα φύλλα των δέντρων είναι μαλακά και απορροφούν τους ήχους με αποτέλεσμα να επικρατεί ησυχία. Αντίθετα, στην πόλη τα κτίρια είναι σκληρά και ανακλούν τος ήχους με αποτέλεσμα να επικρατεί φασαρία.
Ε. Άνθρωπος και ήχος – Το αυτί μας
Το αυτί είναι το όργανο ακοής του ανθρώπου. Αποτελείται από το εξωτερικό αυτί, το μέσο αυτί και το εσωτερικό αυτί.
Το πτερύγιο και ο ακουστικός πόρος αποτελούν το εξωτερικό αυτί, το τύμπανο και τα οστάρια το μέσο αυτί και ο κοχλίας και το ακουστικό νεύρο το εσωτερικό αυτί.
- Αρχικά, το πτερύγιο του αυτιού συλλέγει το ηχητικό κύμα, το οποίο περνάει μέσα από τον ακουστικό πόρο και φτάνει στο τύμπανο.
- Στη συνέχεια, το ηχητικό κύμα αναγκάζει το τύμπανο να ταλαντωθεί. Η παλμική κίνηση του τυμπάνου αναγκάζει τα 3 οστάρια σε κίνηση, που μεταδίδεται προς τον κοχλία.
- Τέλος, στον κοχλία, το ηχητικό ερέθισμα μετατρέπεται σε ηχητικό παλμό και μετά μέσα από το ακουστικό νεύρο μεταφέρεται στον εγκέφαλό μας.
Όπως αναφέραμε πριν, το ηχητικό κύμα μεταφέρει ενέργεια. Η ενέργεια στον κοχλία μετατρέπεται σε ηλεκτρική και μεταφέρεται μέσα από το ακουστικό νεύρο στον εγκέφαλο. Στο αυτί μας, λοιπόν, η ενέργεια μετατρέπεται από κινητική σε ηλεκτρική.
Γιατί έχουμε 2 αυτιά;
Όταν χτυπάει το ξυπνητήρι, το παιδί ακούει τον ήχο πρώτα με το αριστερό του αυτί γιατί η ηχητική πηγή βρίσκεται αριστερά από τον παρατηρητή και επομένως ο ήχος χρειάζεται λιγότερο χρόνο για να φτάσει στο αριστερό αυτί απ’ όσο για να φτάσει στο δεξί αυτί. Έτσι ο εγκέφαλος αντιλαμβάνεται την κατεύθυνση, από την οποία έρχεται ο ήχος.
Κάποιοι άνθρωποι έχουν πρόβλημα ακοής. Ως ένα βαθμό το πρόβλημά τους αντιμετωπίζεται με ειδικά ακουστικά. Τα ακουστικά αυτά, που ενισχύουν την ένταση του ηχητικού κύματος, λειτουργούν με μπαταρίες.
ΣΤ. Ηχορύπανση – Ηχοπροστασία
Οι ενοχλητικοί ήχοι, οι θόρυβοι, έχουν αρνητική επίδραση σε διάφορες λειτουργίες του ανθρώπινου οργανισμού. Για παράδειγμα, η πίεση ανεβαίνει, η αναπνοή γίνεται πιο γρήγορη, δεν μπορούμε να συγκεντρωθούμε και να κοιμηθούμε.
Επίσης, η συνεχής παραμονή σε χώρους με τέτοιους ήχους μπορεί να προξενήσει βλάβες και στα αυτιά μας, που οδηγούν σε βαρηκοΐα. Όταν η ένταση του ήχου είναι μεγάλη, το τύμπανο του αφτιού μας ταλαντώνεται με μεγάλο πλάτος και πονάει. Έτσι, το τύμπανο χάνει σταδιακά την ευαισθησία του. Επίσης, οι άνθρωποι που εργάζονται σε περιβάλλον δυνατών θορύβων χάνουν την ικανότητα να ακούν πιο σιγανούς ήχους.
Το πρόβλημα της έντονης ενόχλησης από τους θορύβους ονομάζεται ηχορύπανση.
Η προστασία από τους ενοχλητικούς θορύβους, η ηχοπροστασία, είναι σημαντικός παράγοντας για την ποιότητα της καθημερινής μας ζωής. Ο καθορισμός ωρών «κοινής ησυχίας», η απαγόρευση της χρήσης κόρνας στις κατοικημένες περιοχές, η κατασκευή ηχομονωτικών τοίχων στους πολύβοους δρόμους είναι μερικά μόνο από τα μέτρα ηχοπροστασίας που η πολιτεία εφαρμόζει για την αντιμετώπιση της ηχορύπανσης.
Επίσης, η ηχομόνωση στα σπίτια μας έχει ως στόχο να μην επιτρέπει να μπαίνουν ή να βγαίνουν οι διάφοροι ήχοι. Όταν έχουμε καλή ηχομόνωση σε έναν χώρο, έχουμε λιγότερη φασαρία στο σπίτι λόγω εξωτερικών θορύβων και λιγότερο ενοχλούμε εμείς οι ίδιοι τους γείτονες.
Για την ηχομόνωση αξιοποιούμε δύο φαινόμενα που έχουν σχέση με τη διάδοση του ήχου, την ανάκλαση και την απορρόφηση των ηχητικών κυμάτων.
π.χ. Για να έχουμε ησυχία στο σπίτι, κλείνουμε το παράθυρο. Ο ήχος χτυπάει στο παράθυρο και ανακλάται.
π.χ. Για να έχουμε ησυχία στο σπίτι, τοποθετούμε υαλοβάμβακα στους τοίχους, για να απορροφάει τους ήχους και να μην φτάνουν σπίτι μας.
