Test: Akustika

1. Aký rozdiel je medzi kmitaním a vlnením?

a) Z fyzikálneho hľadiska to je to isté.
b) Kmitanie sa týka iba mechanických sústav, vlnenie zasa výlučne elektromagnetických javov.
c) Mechanické vlnenie je kmitanie spontánne sa šíriace sa v prostredí, existujú však aj iné typy vlnení.
d) Kmitanie je periodická zmena polohy hmotného bodu okolo jeho rovnovážnej polohy, zatiaľ čo vlnenie je súčasné kmitanie sústavy hmotných bodov.

2. Aké sú vzťahy medzi zvukom, hyperzvukom, ultrazvukom a infrazvukom?

a) Zvuk počujeme, infrazvuk sa používa na tomografiu, ultrazvuk sa používa na čistenie a hyperzvuk je ultrazvuk veľmi vysokej intenzity používaný napríklad v zbraniach alebo rezacích zariadeniach.
b) Všetky ich dokážu vnímať zvieratá – od slona až po netopiera.
c) Sú rovnakej podstaty – všetky sú priečne mechanické vlnenia pružného prostredia.
d) Zvuk počujeme, ultrazvuk a hyperzvuk sú príliš vysoké, aby sme ich počuli, infrazvuk je príliš nízky.

3. Reproduktor budíme zo zosilňovača výkonom 100 W a produkuje akustický tlak 96 dB. Keď výkon zvýšime na 200 W, akustický tlak bude približne

a) 99 dB
b) 119 dB
c) 102 dB
d) 192 dB

4. Zvuk sa z bodu A do bodu B šíri

a) priamočiaro, až pokým nenarazí na pevnú prekážku alebo pokým sa úplne neutlmí.
b) náhodne. Pružné prostredie sa v dôsledku tepelného pohybu molekúl neustále vlní, šírenie má preto štatistický charakter, preto je smer ťažké definovať.
c) tak, aby mu to trvalo najkratší čas. Ak mu v ceste zavadzia prekážka, obíde ju.
d) najkratšou vzdialenosťou, pokiaľ mu v ceste neprekáža pevná prekážka.

5. Veličiny, opisujúce hlasitosť zvuku, sa vyjadrujú v decibeloch. Jedna z nich je akustický výkon. Pre akustický výkon 10 až 12 W sa určila hodnota 0 dB. Aký výkon produkuje veľryba, ktorá robí hrmot 160 dB?

a) 16 mW
b) 16 W
c) 1 000 W
d) 10 kW

6. Dopplerov jav opisuje, ako sa mení zvuk pohybujúceho sa zdroja alebo ako ho vníma pohybujúci sa poslucháč. Platí:

a) Keď sa zdroj a poslucháč približujú k sebe, poslucháč počuje vyšší zvuk, ako keby obaja stáli. Keď sa vzďaľujú, poslucháč počuje nižší zvuk. Platí to práve vtedy, keď je ich vzájomná rýchlosť menšia ako rýchlosť zvuku a medzi nimi nie je prekážka.
b) Keď sa zdroj a poslucháč približujú sebe, poslucháč počuje vyšší zvuk, ako keby obaja stáli. Keď sa vzďaľujú, poslucháč počuje nižší zvuk. Platí to len za istých podmienok.
c) Keď sa zdroj a poslucháč približujú sebe, poslucháč počuje nižší zvuk, ako keby obaja stáli. Keď sa vzďaľujú, poslucháč počuje vyšší zvuk.

7. Rýchlosť šírenia zvuku v héliu je asi dvakrát vyššia ako vo vzduchu. Nadýchnem sa hélia a začnem hrať na trúbke:

a) Trúbka nebude hrať. Hélium má zápornú viskozitu, čo spôsobí presne opačný fázový posun kmitania pier, takže tón vôbec nevydá.
b) Rýchlosť je dvojnásobná, teda za ten istý čas prejde zvuk dvakrát takú vzdialenosť čiže vlnová dĺžka je dvojnásobná, frekvencia polovičná a tón približne o oktávu nižší.
c) Plechová rúra zosilňuje zvuk, ktorý vydávajú pery. Podstatná je preto iba rýchlosť kmitania pier a tá sa nezmení. Trúbka môže hrať trochu tichšie.
d) Po chvíli bude trúbka hrať asi o oktávu vyššie. Pokiaľ sa nezadusím. Nemusí to byť presne oktáva – závisí aj od toho, aká trúbka to bude.

8. Miestnosť je ozvučená jedným reproduktorom. Keď v nej na iné miesto postavíme ďalší presne taký istý reproduktor a budíme ho rovnakým signálom rovnakého výkonu:
a) Nezmení sa nič. Elektrický výkon sa rovnomerne rozdelí medzi oba reproduktory, takže sumárne bude výkon rovnaký ako pri jednom reproduktore. Zmenu si
nevšimneme.
b) Intenzita zvuku sa všade v miestnosti zdvojnásobí.
c) Akustický tlak všade stúpne približne o 6 dB.
d) Celkový akustický výkon v miestnosti sa zdvojnásobí. V niektorých miestach však môže dôjsť za istých okolností k zoslabeniu intenzity zvuku.

9. Predstavte si zdroj zvuku vo vetre. Možno zvuk vetrom odfúknuť?
a) Nie, nie je to možné. Šírenie zvukovej vlny opisuje vlnová rovnica matematicky rovnaká ako tá, čo opisuje svetlo, preto sa aj zvuk šíri podľa rovnakých zákonov
ako svetlo a tie takéto čosi vylučujú.
b) Áno, je to možné. Vzhľadom na to, že vietor mení svoju rýchlosť a smer, spôsobí zakrivenie zvukových lúčov. Rýchlosť vetra však býva oveľa menšia ako rýchlosť zvuku, preto si tento jav všimneme zriedka, a to najmä na dlhších vzdialenostiach.
c) Proti vetru sa objektívne kričí ťažšie ako po vetre. Je to však dané turbulentným hlukom, ktorý vietor spôsobuje, na smer šírenia to vplyv nemá.
d) Áno, možné to je, ale iba pri rýchlostiach blízkych rýchlosti zvuku.

Správne odpovede

1c, 2d, 3a, 4c, 5d, 6b, 7d, 8d, 9b

Test pripravil Bohumil Bohunický, foto Pixabay

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 08/2010. Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.