Φυσική | Ήχος | Ε'-ΣΤ' Δημοτικού Επ. 56
Γεια σας παιδιά! Είμαι η Ράνια Γκικοπούλου, δασκάλα, και σήμερα θα κάνουμε μάθημα για τον ήχο,
και τους ήχους γύρω μας.
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Οι ήχοι είναι παντού γύρω μας, υπάρχουν ήχοι που μας ηρεμούν.
(Ηχος από κελάηδημα πουλιού)
'Ηχοι που μας προειδοποιούν.
(Γάβγισμα μικρού σκυλιού)
Ήχοι έντονοι ή ενοχλητικοί.
(Ήχοι μηχανημάτων)
Ήχοι μελωδικοί.
(Μουσική)
Ήχοι που εκφράζουν λύπη ή χαρά.
(κλάματα μικρού παιδιού, ακολουθεί γέλιο)
Πώς όμως παράγεται ο ήχος; Εάν παρατηρήσουμε τις εικόνες, σε όλες αυτές τις περιπτώσεις έχουμε ήχο.
Έχουν κάτι κοινό; Τί είναι αυτό που παράγει τον ήχο;
Θα το διαπιστώσουμε κάνοντας πειράματα.
Θα ξεκινήσουμε με ένα πείραμα που προτείνει το βιβλίο σας, με μία βελόνα πλεξίματος,
εσείς μπορείτε να την κρατήσετε πάνω στο γραφείο έτσι, και κάνουμε αυτή την κίνηση.
Τί παρατηρούμε; Ότι ακούγεται ένας ήχος όση ώρα ταλαντώνεται η βελόνα -
αν δεν έχετε βελόνα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν χάρακα.
Παρατηρούμε και πάλι το ίδιο. Ένα άλλο πείραμα που μπορούμε να κάνουμε είναι με ένα καλαμάκι.
Κόβουμε την άκρη ώστε να είναι μυτερή, να σχηματίσει αυτό εδώ το σχήμα. Το πιέζουμε με το ψαλίδι,
και δοκιμάζουμε να σφυρίξουμε με αυτό.
(Ήχοι σφυρίγματος)
Έχουμε φτιάξει μια σφυρίχτρα και έχουμε ένα τρέμουλο στα χείλη μας.
Τί άλλο μπορούμε να κάνουμε; Μπορούμε να πάρουμε ένα ποτήρι, ένα κουτάλι, να κρατήσουμε ένα μπαλάκι του πινγκ πονγκ,
να το αφήσουμε να ηρεμήσει και να χτυπήσουμε με το κουτάλι το ποτήρι.
Για δείτε τι συμβαίνει: το μπαλάκι αναπηδά.
Μπορούμε επίσης να βάλουμε μια ζελατίνα πάνω από ένα ηχείο, να ρίξουμε μερικά χαρτάκια,
και να βάλουμε να παίξει μουσική...
Για να δούμε τι θα συμβεί! Για παρατηρήστε τα χαρτάκια όταν δυναμώνω τον ήχο, βλέπουμε;
Παρατηρούμε ότι τα χαρτάκια χορεύουν πάνω στο ηχείο και τελικά πέφτουν όλα κάτω.
Για να συνοψίσουμε τις παρατηρήσεις από τα πειράματά μας!
(Η δασκάλα διαβάζει τις παρατηρήσεις)
(Η δασκάλα διαβάζει το συμπέρασμα)
Για να δούμε σε αυτή την εικόνα που έχει το βιβλίο σας: μπορείτε να εντοπίσετε τις ηχητικές πηγες;
Για παρατηρήστε λίγο: πράγματι βλέπουμε πολλές ηχητικές πηγές.
(Η δασκαλα διαβάζει για τις τεχνητές ηχητικές πηγές)
Και όταν μιλάμε; Πώς ακούγεται η φωνή μας; Τί ειναι αυτό που ταλαντώνεται, που πάλλεται;
Είναι οι φωνητικές χορδές, βρίσκονται μέσα στο λάρυγγα.
Όταν λοιπόν πάλλονται οι φωνητικές χορδές δημιουργείται ένας ήχος, που διαμορφώνεται με τη βοήθεια της ρινικής κοιλότητας,
της στοματικής κοιλότητας, του ουρανίσκου, της γλώσσας, των δοντιών και των χειλιών,
ανάλογα με τις θέσεις που παίρνουν, και διαμορφώνονται στους ήχους που έχουμε συνηθίσει να ακούμε.
Για να δούμε όμως, πώς διαδίδεται ο ήχος.
Το βιβλίο σας έχει αυτή την εικόνα με τον Ινδιάνο που ακουμπάει το αυτί του στις γραμμές του τρένου,
και έχει ανησυχήσει, ενώ ο άλλος Ινδιάνος δεν έχει ανησυχήσει.
Και την ερώτηση: αν η μητέρα που χτυπά με την κουτάλα μια μπανιέρα θα καταφέρει να περάσει ένα μήνυμα στο παιδί,
αν το παιδί που είναι μέσα στην μπανιέρα θα ακούσει τον ήχο.
Και πάλι θα κάνουμε πειράματα. Θα χρειαστούμε ένα ξυπνητήρι,
ένα ρολόι - όχι ψηφιακό, από αυτά που όταν τα πλησιάζουμε ακούμε το τικ τακ-,
ή ακόμα και έναν μετρητή για το φαγητό όπως έχω φέρει εγώ εδώ.
Βάζουμε στη μία άκρη του γραφείου το ξυπνητήρι και ακουμπάμε το αυτί μας στην άλλη άκρη του γραφείου.
Τί παρατηρούμε;
Ο χτύπος ακούγεται πολύ καλύτερα όταν ακουμπάμε το αυτί στην άλλη άκρη του θρανίου.
Για να δούμε ένα άλλο πείραμα: το βιβλίο σας ζητάει να χρησιμοποιήσουμε μία λεκάνη...
-κάποιος μέσα, αφού έχει γεμίσει τη λεκάνη με νερό, χτυπάει δύο κουτάλια μεταξύ τους-,
και εμείς να ακουμπήσουμε το αυτί μας στην άκρη, στο τοίχωμα της λεκάνης.
Τί νομίζετε; Μπορούμε να ακούσουμε τον ήχο;
Για να σας βοηθήσω να απαντήσετε, σκεφτείτε τι συμβαίνει όταν έχετε το κεφάλι κάτω από το νερό της θάλασσας,
όταν κάνουμε βουτιές, μπορείτε να ακούσετε ήχους;
Σωστά, λοιπόν, απαντήσατε ότι ναι, και τον ήχο που κάνουν τα κουτάλια όταν χτυπούν μέσα στη λεκάνη μπορώ να ακούσω.
Δοκιμάστε το στο σπιτι και θα δείτε - και πράγματι όταν έχουμε το κεφάλι μας μέσα στο νερό,
όταν κάνουμε βουτίες στη θάλασσα, μπορούμε να ακούσουμε διάφορους ήχους όπως πέτρες που χτυπούν, μηχανές από βάρκες.
Ποιό χαρακτηριστικά φαίνεται στη συγχρονισμένη κολύμβηση;
(Η δασκάλα διαβάζει την διαφάνεια)
Πώς όμως διαδίδεται ο ήχος; Θα το διαπιστώσουμε με μερικά πειράματα.
Θα χρησιμοποιήσουμε το διαπασών, που εφευρέθηκε πριν από αρκετά χρόνια από έναν Βρετανό μουσικό.
Το διαπασών έχει δυο βραχίονες που σχηματίζουν ένα πέταλο και οι δονήσεις του παράγουν έναν ήχο ορισμένου ύψους,
και χρησιμοποιείται συχνά για να συντονίζουν διάφορα μουσικά όργανα.
Έχει και μια βάση ξύλινη, με κενό εδώ, και θα παρατηρήσουμε τι συμβαίνει όταν χτυπήσουμε το βραχίονα από το διαπασών.
Για ακούστε! Ακούγεται ένας ήχος και το διαπασών δονείται, εγώ το νιώθω στο χέρι μου.
Για να το τοποθετήσουμε στη βάση του και να δούμε!
Βλέπουμε ότι ο ήχος ακούγεται πιο δυνατά, ενισχύεται με τη βάση του.
Στη συνέχεια θα χρησιμοποιήσουμε για το επόμενο πείραμα ένα μεταλλικό κουτί:
τοποθετούμε μία ζελατίνα και πάνω ρίχνουμε ζάχαρη, αλάτι -κάτι που είναι σε κόκκους.
Στη συνέχεια παίρνουμε το καπάκι και χτυπάμε με μία κουτάλα, ένα αντικείμενο και... για να δούμε τι θα συμβεί!
Ρίχνουμε τη ζάχαρη, και όταν χτυπάμε το καπάκι με την κουτάλα παρατηρούμε ότι οι κόκκοι της ζάχαρης χορεύουν.
Πιο έντονα φαίνεται αν χρησιμοποιήσουμε το διαπασών - για κοιτάξτε!
Χτυπάμε το διαπασών και το πλησιάζουμε και βλέπουμε ότι αρχίζει η ζάχαρη να χοροπηδάει πάνω στη ζελατίνα.
Καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι ο ήχος διαδίδεται στα στερεά και στα υγρά και στα αέρια.
Και μάλιστα στα στερεά, αν θυμηθούμε τον Ινδιάνο που ακουμπάει το αυτί του στο μεταλλικό κομμάτι των σιδηροδρομικών γραμμών,
διαδίδεται καλύτερα απ' ό,τι στα αέρια.
(Η δασκάλα διαβάζει το δεύτερο συμπέρασμα)
Για να εξηγήσουμε λοιπόν τώρα τι συμβαίνει με τους Ινδιάνους!
Ο ήχος στο ατσάλι της γραμμής διαδίδεται πολύ πιο γρήγορα απ' ότι στον αέρα και έτσι ο Ινδιάνος που ακουμπά το αυτί του στη γραμμή,
ξέρει ότι πλησιάζει το τρένο, ενώ ο άλλος όχι.
Το παιδάκι ακουμπάει την κουτάλα στο ξυπνητήρι και έτσι ακούει τον χτύπο του ρολογιού πιο εύκολα, πιο δυνατά.
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Ο άνθρωπος λοιπόν δεν μπορεί να ακούσει όλους τους ήχους. Αυτούς που είναι κάτω από τα 16 hertz,
τους λέμε υπόηχους, και τους άλλους πάνω από τους 20.000 τους λέμε υπέρηχους.
Τα ζώα δεν έχουν την ίδια γκάμα συχνοτήτων που ακούνε ή που επικοινωνούνε με τη φωνή τους.
Εδώ βλέπουμε μία παράσταση που δείχνει αυτές τις διαφορές.
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Εδώ στην προσομοίωση βλέπουμε τα πυκνώματα και τα αραιώματα που μεταδίδουν τον ήχο από την πηγή - δείτε το.
Πυκνώματα και αραιώματα.
Στο κενό λοιπόν δεν μπορεί να διαδοθεί ο ήχος, γιατί δεν υπάρχει κάποιο υλικό μέσο.
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Ας δούμε, λοιπόν, τώρα μερικά άλλα φαινόμενα που σχετίζονται με τον ήχο, όπως την ανάκλαση.
Για να θυμηθούμε και από το βιβλίο μία εικόνα: τις νυχτερίδες.
Οι νυχτερίδες δεν βλέπουν καλά, σχεδόν καθόλου, και χρησιμοποιούν τα ηχητικά κύματα για να προσανατολίζονται.
Πώς γίνεται αυτό; Πώς μπορούν με ηχητικά κύματα να προσανατολίζονται οι νυχτερίδες;
Θα το διαπιστώσουμε με ένα πείραμα που μπορείτε και εσείς να κάνετε στο σπίτι σας,
χρησιμοποιώντας πάλι το ξυπνητήρι ή το ρολόι που είχατε.
Παίρνουμε το ξυπνητηρι ή το ρολόι και το τοποθετούμε μέσα σε ένα κουτί.
Προσπαθούμε να ακούσουμε τον ήχο που κάνει, το τικ τακ... Δεν ακούγεται πολύ καλά.
Αν όμως χρησιμοποιήσουμε ένα τζαμάκι ή έναν καθρέπτη και το στρίψουμε προς το αυτί μας,
ακούμε τον ήχο λίγο καλύτερα.
(Η δασκάλα διαβάζει την παρατήρηση)
Γιατι το ηχητικό κύμα ανακλάται, ένα μέρος του δηλαδή, και έρχεται προς εμάς.
Ίσως έχει τύχει να βρεθείτε σε ανοιχτό χώρο και να πείτε κάτι δυνατά και να ακούσετε να επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά.
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
(Η δασκάλα διαβάζει το συμπέρασμα)
Οι νυχτερίδες, λοιπόν, που δεν βλέπουν καλά, εκπέμπουν ηχητικά κύματα που το δικό μας αυτί δεν μπορεί να τα ακούσει,
και ανακλώνται όταν μπροστά τους υπάρχει ένα εμπόδιο.
Το κύμα δηλαδή επιστρέφει στη νυχτερίδα και μπορεί να καταλάβει σε πόση απόσταση είναι το εμπόδιο, για να το αποφύγει.
Όταν ταξιδεύουμε με το αυτοκίνητο μπορούμε, αν κλείσουμε τα μάτια μας, να καταλάβουμε αν δίπλα από το δρόμο υπάρχει τοίχος ή όχι.
Όταν θα βρεθείτε σε μία εκδρομή με το αμάξι, δοκιμάστε το -προφανώς εάν δεν οδηγείτε εσείς:
κλείστε τα μάτια και προσπαθήστε να καταλάβετε αν δίπλα από το δρόμο υπάρχει κάποιος τοίχος ή όχι.
Γιατί αν υπάρχει τοίχος, ο ήχος της μηχανής ανακλάται και επιστρέφει στο αυτί μας,
ενώ αν δεν υπάρχει τίποτα συνεχίζει την πορεία του.
Αν κλείσετε τα μάτια και συγκεντρωθείτε, θα καταλάβετε τη διαφορά.
Το ηχητικό κύμα, επίσης μπορεί να μας δώσει πληροφορίες για το εσωτερικό του σώματός μας.
Το υπερηχογράφημα βασίζεται επίσης στην ανάκλαση του ηχητικού κύματος, εκπέμπει ήχους που πάλι δεν μπορούμε να τους ακούσουμε,
όμως ανακλώνται με διαφορετικό τρόπο από τα κόκκαλα, τους μύες και τα εσωτερικά όργανα.
Κι έτσι ο γιατρός μπορεί να σχηματίσει μια καλή εικόνα για την υγεία ή μη των εσωτερικών οργάνων...
και για την ανάπτυξη του βρέφους.
Και περνάμε τώρα σε ένα άλλο φαινόμενο του ήχου, την απορρόφηση.
Για να δούμε τι προτείνει το βιβλίο σας!
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Θα κάνουμε ένα πείραμα που προτείνει το βιβλίο σας: τοποθετούμε και πάλι το ξυπνητήρι, το ρολόι, το χρονόμετρο...
στο γραφείο και του βάζουμε από κάτω ένα σφουγγάρι και δοκιμάζουμε, ακουμπώντας το αυτί μας στην άλλη πλευρά,
να δούμε κατά πόσο ακούμε καθαρά τους ήχους όπως πριν που ήταν πάνω στο γραφείο.
Δοκιμάζουμε με διάφορα υλικά -με σφουγγάρι, με ξύλο, φελιζόλ, πανί, γυαλί, χαρτόνι και μέταλλο,
ανάλογα τι έχουμε, βρείτε και δικά σας υλικά- και διαπιστώνουμε ότι σε κάποια υλικά...
όπως το σφουγγάρι, το φελιζόλ, το πανί, δεν ακούμε τόσο καθαρά τον ήχο.
Τι κοινό έχουν αυτά τα υλικά; Είναι μαλακά και πορώδη.
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Γι' αυτό λοιπόν πολλές φορές τα δέντρα μάς βοηθούν να αντιμετωπίσουμε τους ενοχλητικούς ήχους της πόλης,
καθώς τα φύλλα τους είναι μαλακά και πορώδη και μπορούν να απορροφήσουν τους ήχους.
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Αντίθετα, αν θέλουμε να ανακλάται ο ήχος, χρησιμοποιούμε υλικά με σκληρή επιφάνεια και λεία.
Και ερχόμαστε στο αυτί μας. Το βιβλίο προτείνει έναν πειραματισμό που είναι πολύ εύκολο να κάνετε.
Θα χρειαστεί να σας βοηθήσει κάποιος φίλος, συμμαθητής, συγγενής.
Στην πρώτη περίπτωση, τοποθετούμε τα χέρια μας έτσι, μπροστά από τα αυτιά μας, και κάποιος που είναι μπροστά μας μιλάει.
Στη δεύτερη περίπτωση τοποθετούμε τα χέρια πίσω από τα αυτιά μας, και πάλι κάποιος που είναι μπροστά μας μιλάει.
Και στην τρίτη περίπτωση έχουμε τα χέρια έτσι, αλλά αυτός που μιλάει είναι πίσω μας.
Για να δούμε τι συμβαίνει - δοκιμάστε το και εσείς.
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Για να το σκεφτούμε αυτό καλύτερα!
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Έχετε παρατηρήσει μερικά ζώα που έχουν πεταχτά αυτιά... Όταν ακούν έναν θόρυβο, στρέφουν τα αυτιά τους προς εκείνη την κατεύθυνση.
Γιατί το κάνουν αυτό; Για να ενισχυθεί ο ήχος, να ακουστεί καλύτερα, επειδή ανακλάται μέσα στα πτερύγια των αυτιών τους.
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Εξάλλου, να μην ξεχνάμε, ότι ο μεγάλος συνθέτης Μπετόβεν τα τελευταία 8 χρόνια της ζωής του δεν άκουγε σχεδόν καθόλου -
δεν μπόρεσε καν να ακούσει τις μεγάλες συνθέσεις που έφτιαξε. Και λέγεται ότι χρησιμοποιούσε ένα κομμάτι ξύλο, μια ξύλινη μπαγκέτα...
που την ακουμπούσε στο πιάνο με το οποιο έπαιζε και το δάγκωνε,
ώστε να νιώθει τις δονήσεις από τη μουσική και να μπορεί να σχηματίζει στο μυαλό του τον ήχο.
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Και για να δούμε τώρα τι συμβαίνει όταν έντονοι ήχοι μας ενοχλούν!
Σίγουρα θα σας έχει τύχει να θέλετε να κοιμηθείτε και να μην μπορείτε γιατί έχει πολλή φασαρία.
Εδώ το παιδί έχει χρησιμοποιήσει ένα μαξιλάρι για να μειώσει την ενόχληση από τους ήχους,
γιατί οι ήχοι απορροφώνται σε αυτο το μαλακό και πορώδες υλικό του μαξιλαριού.
Τι άλλο όμως θα μπορούσε να κάνει;
Θα μπορούσε να κλείσει και τα παράθυρα ώστε ο ήχος απ' έξω να ανακλάται και να μειωθεί η ενόχληση από τα αυτοκίνητα που περνούν.
(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)
Και φτάνοντας στο τέλος του σημερινού μαθήματος θα φτιάξουμε μερικά παιχνίδια με τα οποία μπορείτε να παίξετε και εσείς.
Θα χρειαστείτε ποτηράκι που θα βάλετε πάνω αλουμινόχαρτο, αλλά να μην είναι διαφανές,
ή ποτηράκια με καπάκια στα οποία θα βάλετε μέσα διάφορα υλικά.
Για παράδειγμα, έχω χρησιμοποιήσει συνδετήρες - το κλείνω και ακούω τον ήχο που παράγει.
Εδώ έχω βάλει άλλα υλικά - για προσπαθήστε να μαντέψετε τι έχουν αυτά μέσα!
Το ίδιο μπορείτε να κάνετε και εσείς χρησιμοποιώντας διάφορα υλικά.
Για παράδειγμα εδώ έχω βάλει φακές και εδώ, που ο ήχος είναι πιο απαλός, έχω βάλει αλάτι.
Δοκιμάστε και εσείς να φτιάξετε τις δικές σας κουδουνίστρες και ή να τις χρησιμοποιήσετε για να παίξετε μουσική,
ή για να παίξετε παιχνίδι με κάποιον δικό σας.
Μπορούμε επίσης να φτιάξουμε ένα ποτηροτηλέφωνο. Θα χρειαστούμε δύο ποτηράκια...
και ένα κομμμάτι σπάγγο. Τρυπάμε το κάθε ποτήρι στην κάτω μεριά, περνάμε το σπάγγο,
δένουμε έναν χοντρό κόμπο για να μην μπορεί να φύγει... Θα πρέπει να είναι τεντωμένο το σκοινί μας για να λειτουργήσει το τηλέφωνο...
Χρειαζόμαστε και κάποιον άλλον, δεν μπορει μόνος του να το κάνει αυτό κάποιος.
Ένας μιλάει εδώ, άλλος έχει στο αυτί του το άλλο ποτήρι. Και αν μιλήσετε αργά και καθαρά...
από τη μία μεριά του τηλεφώνου, ο άλλος θα σας ακούσει κανονικά,
γιατί ο ήχος διαδίδεται μέσα από τον αέρα, μέσα από την επιφάνεια του ποτηριού, μέσα από τον σπάγγο που πρέπει να είναι τεντωμένος,
και φτάνει στην άλλη μεριά.
Δοκιμάστε το και θα δείτε, μπορεί ο σπάγγος να είναι ακόμα πιο μακρύς και να είστε σε πολύ μεγαλύτερη απόσταση.
Και θα τελειώσουμε με το μπαστούνι της βροχής,
που οι ιθαγενείς των τροπικών δασών εμπνεύστηκαν από τον ήχο που κάνει η βροχή καθως πέφτει στο πλούσιο φύλλωμα των δέντρων...
και έφτιαξαν ένα μουσικό όργανο που ο ήχος του θυμίζει τον ήχο της βροχής.
Θα χρησιμοποιήσετε ένα απλό ρολό από χαρτί κουζίνας. Κάνουμε πολλές τρύπες πάνω, στις οποίες βάζουμε οδοντογλυφίδες...
σε διάφορα σημεία - δεν έχει σημασία πού θα μπουν.
Το συνεχίζουμε αυτό σε όλο το μήκος του ρολού - όσο πιο πολλές οδοντογλυφίδες τόσο το καλύτερο.
Κόβουμε αυτές που εξέχουν, κλείνουμε με ένα χαρτονάκι τη μία άκρη, ρίχνουμε μέσα ρύζι, ζάχαρη ή αλάτι,
κάτι λεπτό. Κλείνουμε και την άλλη άκρη -αν θέλουμε μπορούμε να το καλύψουμε και με χαρτί γύρω γύρω,
να το χρωματίσουμε να γίνει και πιο όμορφο-, και το αναποδογυρίζουμε και θα ακούσουμε έναν χαλαρωτικό ήχο,
περίπου σαν αυτόν.
Δοκιμάστε λοιπόν και εσείς να φτιάξετε τα δικά σας παιχνίδια, πειραματιστείτε με τους ήχους...
Να παίξετε, να σκεφτείτε τα δικά σας μουσικά όργανα που θα κατασκευάσετε και να καταλήξετε σε συμπεράσματα,
όπως κάνουν και οι επιστήμονες, αφού δοκιμάσετε διάφορα πειράματα.
Καλή συνέχεια!
