SES Temel Kavramlar: Titreşim: Bir denge noktası etrafında yapılan mekanik salınım hareketine titreşim denir.

Transkript

1 SES Temel Kavramlar: Titreşim: Bir denge noktası etrafında yapılan mekanik salınım hareketine titreşim denir. Baslangıç Noktası : A, Denge Noktası : O Salınım: Titreşim hareketi yapan nesnelerin başladığı noktaya geri dönene kadar yaptıkları harekete 1 salınım denir.(1-2-3ve 4 nolu hareketlerin tümü ) Genlik: Salınım hareketi yapan bir cismin denge noktasından itibaren bir yönde ulaşabildiği en büyük mesafeye genlik denir. OA=OB=X=Genlik Periyot: Bir salınım yapmak için geçen süre.(1-2-3ve 4 nolu hareketlerin yapılması için geçen süre ) Frekans: Sesin saniyedeki titreşim sayısına frekans denir.birimi Hertz'dir. ( Hz=1/s ) Frekans artarsa İnce ses, freans azalırsa kalın ses olur. Frekans ve periyot birbiriyle ters orantılıdır

2 Ses: Madde taneciklerinin titreşmesi sonucu oluşan ve dalgalar halinde yayılan bir enerji türüdür. Ses üretebilen esnek ortamlara ses kaynağı denir. Ses, ses kaynaklarının titreşim hareketi sonunda oluşur. Titreşim sonucu meydana gelen şekil degişkliğinin esnek maddesel ortam içinde yayılmasıyla ses dalgaları oluşur. Dalgalar meydana gelirken madde tanecikleri denge noktası etrafında titreşir (gidip-gelme hereketi yapar ), tanecikler ilerlemez. Yayılan şey şekil değişikliğidir, taneciklerin birbirine aktardığı enerjidir. Tanecikler çarpışarak enerjilerini birbirine aktarır, oluşan dalgalar enerjinin (Ek) taşınmasını sağlar. Ses kaynakları titreşimi hava moleküllerine aktararak sesin kuluğımıza gelmesini sağlar Ses, nesnelerin titreşiminden meydana gelen ve uygun bir ortam içerisinde (hava,su,demir gibi...) bir yerden başka bir yere, sıkışma ve genleşmeler şeklinde ilerleyen bir dalgadır.kısaca ses, bir basınç dalgasıdır.ses dalgaları, mekanik dalgalar olduklarından yayılmak için maddesel bir ortama ihtiyaç duyarlar. Ses, maddesel ortamın titreşimi ile oluşan ve madde ortamında dalgalar halinde yayılır. Bu dalgalar kulağımıza gelene kadar bir veya daha fazla ortamdan geçer. İki dalga tepesi e iki dalga çukuru oluşması için geçen zaman zaman periyoda eşittir.bu süre içinde dalganın aldığı yola dalga boyu denir. Aşağıda seyrekleşen hava taneciklerinin bulunduğu yer dalga çukurunu, sıkışan hava taneciklerinin bulunduğu yerler ise dalga tepelerini gösterir.

3 SESİN ÖZELLİKLERİ Bir sesi ayırt etmemizi sağlayan üç farklı özelliği vardır. 1- Sesin şiddeti 2- Sesin frekansı 3- Sesin tınısı Sesin Şiddeti (Sesin genliği -gürlüğü-sahip olduğu enerji) Sesin, kaynağının titreşim genliğine bağlı özelliğine sesin şiddeti denir. Ses şiddeti, sesi oluşturan kuvvetin büyüklüğüne bağlıdır. Genlik büyüdükçe sesin enerjiside artar. Şiddetli Ses Zayıf Ses Sesin şiddeti, sesin şiddetli ya da zayıf işitilmesini sağlar.kaynaktan uzaklaştıkça sesin şiddeti azalır.şiddetli sesler daha uzaktan duyulabilir. Ses şiddetinin ölçüsüne ses düzeyi denir. Ses düzeyi ölçüm birimi desibel (db) dir ve desibelmetre ile ölçülür. İnsanın 0 ila 180 db arasındaki sesleri duyduğu kabul edilir. Bir çalışma yerinde gün boyunca 80 desibelin altında bir gürültü olması insan kulağını işitme kaybına karşı riskli duruma sokar, ancak 80 desibelin üzerinde önemli işitme kayıplarını başlatır. Silah patlaması gibi kısa süreli fakat 140 desibel gibi bir şiddetteki ses kulakta ciddi hasar bırakır. Genellikle yüksek frekanslı, yani tiz sesler kulak için daha tehlikelidir. 0 db İnsanın duyabildiği en düşük ses şiddeti (işitme eşiği ) 30 db Fısıltı ile konuşma 60 db Normal konuşma veya daktilo sesi 90 db Kamyon sesi veya çim biçme makinesi sesi 100 db Asfalt delme makinesi 115 db Konser alanlarındaki yüksek sesli müzik 140 db Jet uçağı sesi Ses şiddetindeki her 10 db lik artış, şiddetin 10 kat artması anlamına gelir 10 db fark = 10 kat 20db fark = 10.10= 100 kat 30 db fark = = 1000 kat fark demektir. 2- Sesin Frekansı (Sesin Yüksekliği ) Frekansı Yüksek ses, İnce- Tiz sestir Frekansı Alçak ses, Kalın-Pes sestir Saniyedeki titreşim sayısına frekans demiştik. Ses kaynağının bir saniyede yaptığı titreşime sesin frekansı denir.. Birimi Hertz (Hz) olarak ifade edilir. Frekans ne kadar büyükse ses o kadar ince (tiz), ne kadar küçükse o kadar kalın (bas) çıkar.cetvelin boyunu uzun tutarak titreştirelim. Birde cetvelin boyunu kısaltarak titreştirelim. Sesin değiştiğini duyacaksınız. Cetvelin boyunu değiştirerek cetvelin titreşim frekansını değiştirmiş oluruz.

4 Titreşen bir telin frekansı telin boyuna, telin gerginliğine, telin kesitine, telin cinsine bağlıdır. Üflenen şişelerde doluluk arttıkça frekans yükselir, ses incelir. Çubukla vurulan şişelerde doluluk arttıkça frekans alçalır, ses kalınlaşır

5 Osiloskop :Ses dalgalarının şiddeti ve frekansı incelemek ve ölçmek için Osiloskop denilen bir cihaz kullanılır. Ses bir mikrofon yardımıyla elektrik akımına dönüşmektedir.elektrik akımıda osiloskop ekranında dalga olarak görülür. Ses ve gürültü kavramlarının incelenmesi ve tespitinde, aynı zamanda elektronikte de kullanılır İnsan Kulağının Duyma Aralığı İnsan kulağı 20 Hz İle Hz frekans aralığındaki sesleri duyabilecek yeteneğe sahiptir. İnfrasonik Ses (Çok Alçak Frekanslı Ses - ses altı ses) Ses beri ya da infrasound olarak nitelendirilen ses frekansları, 16 ilâ 20 Hz arasında olurlar. Böylece insan kulağının duyamayacağı kadar düşüktürler. İnsan kulağının teorik olarak 20 Hz ile 2000 Hz arasını duyduğu söylense de, en iyi 250 Hz ve 3000 Hz arasındaki konuşma frekansı bölgesini duyar. İnfrasonik ses normal ses göre daha az enerjiye sahiptir ve bu sesler insanlar tarafından duyulamaz. İnsanlar bu seslerden olumsuz etkilenir ve uzun süre bu titresimlerin etkisinde kalan insanlarda sağırlıklar görülebilir. (Deprem dalgaları Ultrasonik Ses (Çok Yüksek Frekanslı Ses- Ultrason- ses üstü ses) Ses ötesi ya da ulta sound, insan kulağının duyamayacağı çok yüksek frekanstaki seslere verilen addır. Frekansı Hz'in üstündedir.ultrasonik ses normal ses göre daha fazla enerjiye sahiptir ve bu sesler insanlar tarafından duyulamaz. Fakat Ultrasonik sesler birçok hayvan tarafından duyulabilir.(köpek, yunus, yarasa).ultrasonik sesten teknolojide yararlanılır. İnsan ve hayvanlarda hastalıklı bölgenin yeri ve büyüklüğü belirlenir. Cisimler dezenfekte edilir. Müzikte kullanılan notalar değiştikçe frekansları da değişir. Do 262 Hz Mi 330 Hz Si 494 Hz Diyapozon U şeklinde metalden yapılan ve üzerine vurulduğu zaman sabit bir frekansta ses üreten aletlerdir. Diyapazonun altında bulunda kutu sesin şiddetini arttırarak kolay duyulmasını sağlar. Rezonans : Frekansları aynı olan kaynaklardan biri titrestirildiğinde diğer ses kaynağının etki ile titreşmesine denir. SESİN TINISI Sesin tınısı, aynı frekansta olduğu halde kaynaklar farklı ise seslerin farklı olarak algılanmasıdır. Sesler arasındaki renk farkıdır. Bir müzik parçasını bir kez gitar ile bir kez de saz ile çalındığında, çalan kişinin hangi müzik aletini çaldığını görmesek bile sesini duyarak ayırt edebiliriz. Aynı notayı çalan farklı müzik aletlerinin ürettiği ses dalgalarının frekansları aynıdır. Fakat ses kaynakları farklı olduğu için yani müzik aletlerinde ses üretmek için farklı malzemeler kullanıldığı için sesler farklı olarak algılanır Ses kaynağının cinsine bağlı olan sesin özelline sesin tınısı (rengi )denir.

6 SES HIZI, Ses kaynağından çıkan ses maddenin taneciklerini titreştirir. Bu nedenle ses yayılır. Ses dalgasının her bir tam periyotta bir sıkışma ve bir seyrekleşme serisi vardır. Ses, tanecikten taneciğe yayılır, tanecikler ne kadar sık ise o kadar hızlıdır. Sesin yayılma hızı sırasıyla katıdan sıvıya, sıvıdan gaza azalır. Ses hızını etkileyen etkenler - Maddenin yoğunluğu ( ile doğru orantılıdır.) - Taneciklerin sıcaklığı (ile doğru orantılıdır.) - ortamın cinsine (tanecikler arasındaki bosluk miktarına bağlıdır ve ters orantılıdır) - ortamın esnekliğine (ile doğru orantılıdır Not: katı maddeler için ) Normal koşullarda; havada 340 m/s (0 o C de V=331 m/s ve 20 o C de V=344 m/s dir) tahtada m/s suda m/s çelikte ise 8000 m/s Ses Duvarını Aşmak :Sesten hızlı giden uçakların olduğunu biliyoruz. Eğer hareketli ses kaynağının hızı ses hızına ulaşırsa ses dalgalarının hepsi üst üste biner ve moleküller üzerindeki titreşim etkisi artar. Bu da bir basınç meydana getirecektir. jet uçakları deniz üzerinde uçarken olağandışı bulutsu bir bölge oluşturur. İşte bu yüksek basınçlı hava duvarına ses duvarı denir. Uçak bu duvarı aşarak ses hızını aştığında şiddetli bir gürültü duyulur. Bu olay, ses duvarını aşmak olarak isimlendirilir. MÜZİK ve FEN : Müzik ve Gürültü : Müzik aletleri ile belli bir frekanstaki seslerin, bir düzen içinde oluşturulan seslere müzik denir. Müzik aletleri düzenli ses dalgaları oluşturabilen ses kaynaklarıdır. Müzik aletlerinde,ses titreşim sonucu oluşturulur.farklı müzik aletleri farklı sesler çıkarmalarının nedeni; farklı frekanstaki ses dalgaları üretmeleridir.seslerin şiddetlerinin farklı olması ise se dalgalarının genliklerin farklı olmasındandır. Gürültü düzensiz frekanstaki e kulağa hoş gelmeyen seslerden oluşur. kulak sağlığına zarar verir. Matkabın,iş makinesinin çıkardığı sesler gibi Belli frekanslardaki seslere nota denir.her nota farklı frekanslı seslerden olusur. Müzik Aletleri Büyük müzik aletleri genelde düsük frekanslı kalın ses üretirken küçük müzik aletleri yüksek frekanslı ince ses üretir. Müzik aletlerinin üflemeli, telli ve vurmalı müzik aleti gibi çesitleri vardır.

7 Telli Müzik Aletleri ( gitar, bağlama, kemençe ve ud gibi çalgılar ) Telli müzik aletlerinde tellerin titrestirilmesiyle ses üretilir. Müzik aletindeki telin, kalınlığı,uzunluqu, cinsi ve gerginliği telden çıkan sesin frekansını değiştirir. Tele ıyquladığımız kuvvetin büyüklüğü sesin şiddetini etkiler. Oluşan ses dalgaları müzik aletinin gövdesine aktarılır.tellerin bağlı olduğu gövde de tel ile aynı frekansta titreşir Genis yüzeyli gövde titrestiğinde çok daha fazla havca teneciğini titrestirir sesin daha siddetli oluşmasını sağlar Telli müzik aletlerinde kullanılan farklı kalınlıkta ve uzunluktaki teller Kullanılır. Böylece ses dalgalarının frekansı değistirilerek farklı yükseklikte (ince-kalın ) sesler elde edilir. Tellere kuvvetli vurulunca genlik veya şiddet artar Tellerin üzerine basılarak telin boyu değiştirilir. Kalın ve ince sesler elde edilir Tel kalınlaşınca sesin frekansı (yüksekliği) azalır, ses kalınlaşır Gövde ve tel ile aynı frekansta titreşir,gövde genişledikçe daha çok hava taneciğinni titreştirir ve daha güçlü ses çıkar.,gövdenin sekli ve kullanılan malzeme sesin frekansını ve kalınlığını değistirir. Üflemeli Müzik Aletleri (Trompet, flüt, ney, klarnet ve saksafon Fagot, gibi ) Havanın titresmesi sayesinde ses üretir. Üflemeli müzik aletleri,titreşen havanın uzunluğunu delikler sayesinde değiştirilmesi esasına dayanır.bu sayede farklı frekansta sesler (incelik veya kalınlıkta ) sesler elde edilir. Klarnet, zurna gibi ağızlık bulnan ses aletlerinde, üflenen hava ile titreşen ağızlık, borudaki havayı titreştirir ve ses elde edilir. Trompet ve trombon gibi üflemeli çalgıların titreşen ağızlıkları yoktur.hava doğrudan aletin içine üflenerek hava titreştirilir.titreşen hava sütununun boyu değiştirilerek istenilen frekensta ( kalın-ince ) sesler elde edilir. Nekadar çok delik kapatılırsa hava sütununun boyu artar ve sesin frekansı azalır kalın ses elde edilir.kapanan delik sayısı azalınca ses incelir Şiddetli ses elde etmek için hava daha şiddetli üflenmelidir.

8 Vurmalı Müzik Aletleri Kullanılan deriye vurulduğunda deri titresir ve titresen deri enstrümanın içindeki havanın titresmesini ve sesin daha siddetli olusmasını sağlar. Davul gibi vurmalı müzik aletlerinden elde edilen sesin frekansı kullanılan derinin yüzey alanına, kalınlığına ve gerginliğine bağlıdır. Derinin gerginliği arttıkça sesin frekansı ve yüksekliği artar, ses ince ses çıkar. Derinin yüzeyi arttıkça sesin frekansı ve yüksekliği azalır,ses kalın çıkar. Derinin kalınlığı arttıkça sesin frekansı ve yüksekliği azalır, ses kalın çıkar. SES BİR ENERJİDİR : Yüksek sese sahip bir opera sanatçısının bir bardağı kırabilir. sesin bir enerji türü olması ile ilgilidir.aksi olsaydı ses bardak üzerinden bir etki (iş yapabilme yeteneği) gösteremeyecekti Büyük bir patlamadan sonra çevredeki binaların camlarının kırıldığını duymuşsunuzdur. Bunun nedeni patlamayla ortaya çıkan ses dalgalarıdır. Yan yana duran iki diyapazondan birine tokmakla vurarak titreştirdiğinizde diyapazon ses üretir. Bir süre sonra yanındaki diyapazonun da titreşerek ses üretmeye başladığını görürsünüz. Bu olay sesin bir enerji olduğunu gösterir. Birinci diyapazonun titreşimi havada ses dalgaları oluşturur. Bu dalgalar ikici diyapazona ulaştığında ikinci diyapazonu da titreştirir. Ancak bu iletilme sırasında enerjinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşerek kaybolur. Bir davula oda içerisinde hızla vurduğunuzda, oda penceresinin dışında olan kişi pencere camlarının titreştiğini duyar. Gök gürlediğinde pencere camlarının titreştiğini duyarız. Bu titreşimler ses oluştuktan sonra meydana gelir ve yavaş yavaş etkisini kaybeder Hopörlörün önüne bir mum koyalım ve mumu yakalım, hopörlörn sesini açalım.mumun titreştiğini göreceksiniz. Dağcıların yaptığı gezilerde yüksek sesle konuşmamak temel kurallardan biridir.çünkü ses bir enerji türü olduğu için birikmiş kar yığınlarına etki edip çığ düşmesine sebep olabilir. Bir hoparlörün yanına pinpon toplarını bırakın Müziğin sesini açtığınızda pinpon toplarının hareket ettiğini göreceksiniz Burada pinpon toplarını hareket ettiren ses enerjisidir

9 Ses bir enerji türüdür çünkü başka enerji türlerine dönüştürülebilir..örneğin;hareket ve ısı enerjisine Çok yüksek ses üreten bir iş makinesinin yanındayken çok rahatsız olabiliriz. Ancak biraz uzaklaşırsak sesi daha az duyarız. Çok uzak bir yere gittiğimizde sesi hiç duymayız. Bunun nedeni ise ses kaynağından uzaklaştıkça ısıya dönüşerek kaybolan enerji miktarının artmasıdır. Belirli bir uzaklıktan sonra ses enerjisi bize hiç ulaşmadan tamamen ısıya dönüşür Ses maddelere bir etki uygulayabildiğine göre iş yapabilir. İş yapabildiğine göre ses de bir enerji türüdür Sesin şiddeti ile sesin enerjisi( taneciklerin titreşim enerjisi) arasında doğru orantı vardır. Bir ses ne kadar şiddetli ise sahip olduğu enerji de o kadar fazladır. Sesin şiddeti de ses dalgasının genliği ile doğru orantılı olduğuna göre,genliği büyük olan ses dalgalarının enerjileri de fazladır diyebiliriz. Şekilde görüldüğü gibi tefe vurulduğunda tefin derisinde hafif bir çökme meydana gelir ve önündeki hava molekülleri itilir. Birbirini iten hava molekülleri sayesinde ses enerjisi diğer tefe ulaşır. Tefe bağlı pinpon topunun hareket etmesi, sesin bir tür enerji olduğunu gösterir. Kaynaktan uzaklaştıkça sesin daha az duyulmasının, bir süre sonra hiç duyulmamasının sebebi. Ses iletimi sırasında enerjinin bir kısmının, ortamdaki taneciklerin birbirleriyle çarpışması sonucu ısıya dönüşmesidir. Ses kaynakları büyük enerji ile titrestiğinde ortam taneciklerine daha büyük titresim enerjisi aktarır ve daha büyük genlikli ( siddetli ) ses dalgaları üretir. Ses kaynaklarının enerjisi arttıkça, ses daha uzaklara yayılabilir Yüksek sesle müzik dinlenen kapalı bir ortamın sıcaklığı bir süre sonra artar. Ses enerjisi, ısı enerjisine dönüsür. Ultrasonik ses dalgaları ile böbrek tasları kırılabilir. Kaynağından uzaklaştıkça ısıya dönüşen miktar artar ve bir uzaklıktan sonra ses duyulmaz olur. Yumuşak ve gözenekli maddelerin ses enerjisini daha iyi soğururlar.bu durumda enerji kaybolmamakta, sadece ısı gibi başka enerjilere dönüşmektedir.