Archív kategorií: Sme fyzici, tak skúmame

Skúmame zvuk – zhrnutie – príklady

Pr. 1: Petr zahral na klavír dva tóny. Druhý je dlhšia ako prvý. Rozhodni na základe tejto informácie, ktoré z nasledujúcich tvrdení sú pravdivé, ktoré nepravdivé a o ktorých nemôžeme rozhodnúť. Uvedú dôvody tohto rozhodnutia.
a) Prvý tón bol vyšší.
b) Pri prvom tóne struna kmitala kratšiu dobu.
c) Pri druhom tóne Petr tlačil kláves dlhšie ako pri prvom.
Pr. 2: Klasická (španielska) gitara je dutá s kruhovým otvorom pod strunami. elektrická gitara býva z jedného kusa dreva bez otvoru. Aká je sila zvuku oboch druhov gitár? Vysvetli.
Pr. 3: Keď vodič auta šliapne na plyn, autá začne zrýchľovať a zvuk jeho motora sa zvyšuje. Vysvetli.
Pr. 4: Ako funguje bubienok?
Pr. 5: Koncertné krídla majú odklápacie hornú dosku. Ak sa na klavír sprevádza iný
hudobný nástroj, doska je sklopená. Ak hrá klavír sólovo, doska sa odklopí. Prečo?
Pr. 6: Triangel je zavesený na povrázku, ktorý držíme v ruke. Prečo sa v ruke nedrží priamo triangel?

Skúmame zvuk – zhrnutie

Pomôcky: bubienok, triangel
Pedagogická poznámka: Veľkým problémom k riešeniu je spôsob, ktorým sa časť žiakov pripravuje na písomky. Aj niektorí žiaci, ktorí o hodinách pracujú bez problémov, používajú stratégiu, ktorá veľmi dobre funguje vo väčšine ostatných predmetov – pokusov sa naspamäť naučiť všetko, čo majú v zošite. Zatiaľ som nenašiel inú cestu ako aspoň čiastočne vyriešiť tento problém, než neustále opakovať, že takto sa to nerobí, a precvičovať inteligentnejší spôsob. Určené sú na to nasledujúce zhrňovacie hodiny.
Domáce bádania o nitkový telefóne:
a) Čím je vlákno telefónu viac napäté, tým lepšie telefón funguje (je lepšie počuť).
b) Keď vlákno telefónu chytíme do ruky medzi prstami, prestane fungovať (prsty tlmí chvenie vlákna).
c) Funkcie telefónu: Hlas rozochveje dno téglika, dno rozochveje vlákno, ktoré rozochveje dno druhého téglika, ktoré rozochveje vzduch u nášho ucha.
Pedagogická poznámka: Telefón nebol uvádzaný ako „nitkový“, pretože odkazy na nitkový telefón vedú na stránky, ktoré obsahujú riešenie úloh.
Pr. 1: Petr zahral na klavír dva tóny. Druhý je dlhšia ako prvý. Rozhodni na základe tejto informácie, ktoré z nasledujúcich tvrdení sú pravdivé, ktoré nepravdivé a o ktorých nemôžeme rozhodnúť. Uvedú dôvody tohto rozhodnutia.
a) Prvý tón bol vyšší.
b) Pri prvom tóne struna kmitala kratšiu dobu.
c) Pri druhom tóne Petr tlačil kláves dlhšie ako pri prvom.
a) Prvý tón bol vyšší.
Nejde rozhodnúť. Výška tónu priamo nesúvisí s jeho dĺžkou.
b) Pri prvom tóne struna kmitala kratšiu dobu.
Pravda. Kým struna kmitá, počujeme tón. Pretože prvý tón bol kratší, musela kmitať kratšie dobu.
c) Pri druhej tóne Petr tlačil kláves dlhšie ako pri prvom.
Nejde rozhodnúť. Dĺžka tónu je síce väčšinou určená tým, ako dlho držíme stlačenú kláves, ale Petr mohla druhý tón predĺžiť aj tým, že zošliapol pedál a potom ho držal zošliapol.
Pedagogická poznámka: Najmä bod c) je veľký problém. Pri kontrole najskôr hovorím je, že odpoveď Pravda nie je správna a vyzvem, kohokoľvek, aby našiel situácii, keď je druhý tón dlhší a napriek tomu jeho kláves stlačíme kratšiu dobu.
Ako sa naučiť na písomku? (Alebo ešte lepšie: Ako sa niečo naučiť?)
Úplne zlý pristup: Naučím sa naspamäť všetko, čo máme v zošite, a keď sa mi to podarí správne prepísať do písomky, nemôžem dostať zlú známku.

Pedagogická poznámka: Tento rok (2015) po prvý raz sa v triede prihlásil väčší počet (viac ako 3) žiakov, že by sa malo robiť niečo iné než len pamätať naspamäť. Neviem, či sa niečo mení na základných školách alebo je to dôsledok toho, že sme s rodičmi mali pred prázdninami schôdzku, kde sa práve toto rokovalo o tom.
Prečo je to zle?
• V zošite je toho strašne veľa, dlho to trvá, zle sa to učí a hlavne je úplne zbytočné sa to všetko učiť, keď na väčšinu sa dá ľahko prísť.
• V písomke by mali byť aj problémy, ktoré sme v hodinách výslovne neriešili.
• Hlavným ciele školy nie je pripraviť pre žiakov kompletný balík všetkých možných problémov v živote, ktorý by sa žiaci naučili naspamäť. Dôležitá je aj schopnosť riešiť nové problémy.
Ako postupovať lepšie?
1. Nájdeme a spíšeme si najdôležitejšie poznatky (poznatky, z ktorých toho veľa vyplýva),
z látky, ktorú sa máme naučiť.
2. Naučíme sa najdôležitejšie poznatky (vieme, čo znamenajú, kde sa používajú, z čoho
vyplývajú).
3. Prechádzame úlohy v zošite, čítame len zadanie a premýšľame, či by sme ich dokázali vyriešiť
pomocou naučených základných poznatkov.
4. Ak niektorý z príkladov nedokážeme vyriešiť samostatne, premýšľame, čo sme zabudli.
Pedagogická poznámka: Najdôležitejšie poznatky hľadáme spoločne. Bavíme sa o tom, prečo sú dôležité a prečo iné dôležité nie sú. Snažím, sa, aby žiaci pochopili, že síce neexistuje jednoznačný zoznam najdôležitejších poznatkov (všeobecne platí, že v škola v nich vzbudzuje pocit, že všetko je čiernobiele, ostré a jednoznačné), ale rozhodne existuje veľa poznatkov, u ktorých sa dá pomerne jasne rozhodnúť, že buď sú dôležité alebo dôležité nie sú.
Skúmame zvuk – zhrnutie
• Zvuk vzniká pri chvenie predmetov.
• U zvukov rozlišujeme: dĺžku, silu, farbu a výšku.
• Rýchlejšie kmitajúce predmet vytvára vyšší zvuk.
• Vo vzduchoprázdne sa zvuk nešíri (nemá po čom).
• Hudobné nástroje vždy obsahujú časť, ktorá kmitá a vytvára zvuk, a väčšinou časť, ktorá zvuk zosilňuje (rezonátor).
Pedagogická poznámka: Nasledujúce príklady rieši žiaci samostatne s tým, že by mali byť schopní nájsť také riešenie, ktoré odkazuje na niektorý zo základných poznatkov, ktoré sme vybrali pred chvíľou. Ak je čas, nechám žiakmi skontrolovať výsledky vo dvojiciach tak, aby sa dvojica zhodla na jednom riešení.
Pr. 2: Klasická (španielska) gitara je dutá s kruhovým otvorom pod strunami. Elektrická gitara býva z jedného kusa dreva bez otvoru. Aká je sila zvuku oboch druhov gitár?
Vysvetli.
Španielska gitara znie ďaleko silnejšie ako elektrická gitara (bez zapojenia do zosilňovača). dutý vnútro gitary sa rozkmitá od strún a šíri zvuk do okolia. Plné telo elektrickej gitary sa rozkmitáva ďaleko horšie a gitara má preto slabšie zvuk.

Pr. 3: Keď vodič auta šliapne na plyn, autá začne zrýchľovať a zvuk jeho motora sa zvyšuje. Vysvetli.
Auto zrýchľuje ⇒ bicykle aj motor sa točí a chvejú rýchlejšie ⇒ vydávajú vyšší zvuk.
Pr. 4: Ako funguje bubienok?
Zvuk vytvára chvenie blany, ktorá je napätá cez jednu stranu a do ktorej sa tlčie paličkou. Telo bubna zosilňuje zvuk (rovnako ako telo gitary). Výšku tónu môžeme meniť napínaním a povoľovaním blany (podobne ako u gitary).
Pr. 5: Koncertné krídla majú odklápacie hornú dosku. Ak sa na klavír sprevádza iný hudobný nástroj, doska je sklopená. Ak hrá klavír sólovo, doska sa odklopí. Prečo?
Zvuk klavíra vzniká vo vnútri nástroja (kde sú struny) ⇒ sklopená doska zabraňuje šíreniu zvuku do okolia (to je dobré, ak klavír sprevádza iný nástroj, nemá ho prehlušiť). Po odklopení dosky sa zvuk šíri do okolia lepšie a klavír je viac počuť.
Pedagogická poznámka: Ešte sa pýtam, akým spôsobom je najvýhodnejší krídlo s odklopenou hornou doskou v koncertnej miestnosti nastaviť.
Pr. 6: Triangel je zavesený na povrázku, ktorý držíme v ruke. Prečo sa v ruke nedrží priamo triangel?
Triangel sa po údere chveje. Keby sme ho držali v ruke, chvenie by sme utlmili a triangel by prestal znieť.
Domáce bádania: Na hrubšie struny na gitare sa hranie nižšia tóny ako na tenšie struny. Čo to znamená pre rýchlosť kmitania hrubých a tenkých strún? Čím je tento rozdiel spôsobený.
Svoju hypotézu over pomocou pravítka, ktoré pri stále rovnakej dĺžke voľného konca, premeníš raz na tenkú druhýkrát na hrubú strunu.
Zhrnutie: Len málo z toho, čo sme zistili, si musíme pamätať. Väčšinu ľahko znova odvodíme z niekoľkých málo najdôležitejších faktov.

Hudobné nástroje III – Hudba na vodovodné rúrky

Nápad je prevzatý zo zborníka k o autoservisy Heuréka 2009-2010, kam s ním prispela Katka Lipertová.
Klasický PPR (umelohmotná) vodovodnej rúrka sa rozreže na správne dlhé kusy, ich kraja začistí brúsnym a hneď sa na ne dá hrať úderom otvorenou (a napnutú dlaňou). katka odporúča priemer 25 mm, ja som skúšal rôzne priemery a zdalo sa mi, že najlepšie hrá priemer 40 mm. Väčší by som nedoporučoval, jednak je drahšie, ale hlavne už by mohol byť príliš veľký na niektoré menšie ruky.
Pre každý tón treba inú dĺžku rúrky. Ja som si vyrobil štyri sady (dokopy 32 trubiek,
čo je celá trieda) .Řezal som priamočiaru pilo s listom na umelú hmotu upevnenú do stola s vodiacou lištou. Celú sadu som narezal za pol hodiny (bez vodiacej lišty s rozměřováním to pôjde pomalšie). Začistenie sme vykonávali s deťmi v škole.
Rúrky som narezal podľa rozmerov uvedených Katkou, až v priebehu rezania som si všimol, že rúrka pre C1 nie je dvakrát dlhší ako rúrka pre C2 a nebudú ladiť oktávy. prepočítal som teda všetko do temperovaného ladenia a rúrky prerezať (odchýlky mojich dĺžok od prirodzeného ladenia nepresahujú 1 mm, preto si myslím, že nie je potrebné ďalšie vylepšovanie).
Dĺžka rúrky predstavuje štvrtinu (v otvorenom konci rúrky je kmitnite, v momente úderu ruky v rukách uzavretom uzol) vlnové dĺžky zodpovedajúce zvukové vlny, spočítané z rýchlosti zvuku v = 343 m / s pre 20 C °. Vychádzal som z frekvencie pre komorné a 440 Hz, každý poltón znamenal vynásobení (vydelení) koeficientom 12 2. Získal som nasledujúce hodnoty
(Uvádzam aj poltóny, aby bolo možné hrať aj piesne s predznamenaním) zaokrúhlené na polovice mm (presnejšie budete rezať ťažko).

Hudobné nástroje III – príklady

Pr. 1: Petr zahral na flautu dva tóny. Druhý je tichší než prvý. Rozhodni na základe tejto informácie, ktoré z nasledujúcich tvrdení sú pravdivé, ktoré nepravdivé a o ktorých nemôžeme rozhodnúť. Uvedú dôvody tohto rozhodnutia.
a) Prvý tón bol vyšší.
b) Pri druhom tóne fúkal do flauty silnejšie.
c) U prvého tónu Petr zapchal viac dierok.
Pr. 2: Pozoruj hru na husle. Ako vzniká tón? Čím ovplyvňujeme jeho výšku, čím jeho hlasitosť?
Pr. 3: Vysvetli, prečo sa struny huslí musí neustále rozoznieva sláčikom, zatiaľ čo struna na gitare znie po drknutí prstom sama.
Domáce bádania: Najjednoduchšie telefón je možné postaviť z dvoch téglikov od jogurty a kusu povrázku alebo vlasca. Nájdi na internete návod, telefón postáv a zistiť:
a) Ako závisí kvalita prenášaného zvuku na napnutie povrázku?
b) Čo sa stane, keď niekto chytí povrázok počas telefonovania do ruky? Prečo?
c) Ako telefón funguje?
Žiaci prinesú nabudúce: telefón z jogurtových kelímkov,

Hudobné nástroje III

Pomôcky: bubienok, gitara, elektrická gitara, husle
Pr. 1: Petr zahral na flautu dva tóny. Druhý je tichší než prvý. Rozhodni na základe tejto informácie, ktoré z nasledujúcich tvrdení sú pravdivé, ktoré nepravdivé a o ktorých nemôžeme rozhodnúť. Uvedú dôvody tohto rozhodnutia.
a) Prvý tón bol vyšší.
b) Pri druhom tóne fúkal do flauty silnejšie.
c) U prvého tónu Petr zapchal viac dierok.
a) Prvý tón bol vyšší.
Nejde rozhodnúť. Výška tónu priamo nesúvisí s jeho silou.
b) Pri druhom tóne fúkal do flauty silnejšie.
Nepravda. Čím viac do flauty fúkame, tým je zvuk hlasnejší. Tu je naopak.
c) U prvého tónu Petr zapchal viac dierok.
Nejde rozhodnúť. Zacpáváním dierok ovplyvňujeme výšku vzduchového stĺpca a tým výšku tónu.

Husle

Pr. 2: Pozoruj hru na husle. Ako vzniká tón? Čím ovplyvňujeme jeho výšku, čím jeho hlasitosť?
• Vznik tónu: slák sa trie o struny, ktoré sa rozkmitajú (ako u gitary).
• Zmena hlasitosti tónu: rôznou silou tlačíme na slák pri trení o strunu, ktorá sa tým rôzne rozkmitáva.
• Zmena výšky tónu: rôzne struny, ladenie (priťahovanie a povoľovanie struny), skracovanie struny (kratšie struna má vyšší tón) prstom.
Pedagogická poznámka: Na husle hrať neviem, ale návrhy žiakov pri kontrole predchádzajúceho príkladu simulovať dokážem. Celkom ma prekvapuje, ako ťažké je pre nich nájsť príčinu rôzne hlasitosti tónov (uvádzajú napríklad hrúbku struny, výšku tónu, dĺžku potiahnutí sláčikom, …) aj vyriešenie nasledujúceho príkladu.
Pr. 3: Vysvetli, prečo sa struny huslí musí neustále rozoznieva sláčikom, zatiaľ čo struna na gitare znie po drknutí prstom sama.
Struna na gitare sa opiera o kovový pražec a pevnú kobylku ⇒ jej kmitanie je málo brzdené a dlho vydrží. Husľovou strunu pritláča huslista mäkkými prstami ⇒ mäkké prsty veľa brzdí jej kmitanie ⇒ kmitanie struny sa rýchlo utlmí a struna sa musia neustále rozkmitáva sláčikom.
Pedagogická poznámka: V ďalšej časti hodiny predvádzajú svoje nástroje žiaci. Vždy ich necháme zahrať a potom sa dohadujeme, kde vzniká ton, kde je rezonátor, ako sa mení sila a výška tónov.
Pedagogická poznámka: Na konci hodiny hráme na narezané plastové vodovodné rúrky (Viď. Súbor s popisom). Pretože nie je dostatok času, hráme spoločne celá trieda, ja robím dirigenta.
Domáce bádania: Najjednoduchšie telefón je možné postaviť z dvoch téglikov od jogurty a kusu povrázku alebo vlasca.

Nájdi na internete návod, telefón postáv a zistiť:
a) Ako závisí kvalita prenášaného zvuku na napnutie povrázku?
b) Čo sa stane, keď niekto chytí povrázok počas telefonovania do ruky? Prečo?
c) Ako telefón funguje?
Žiaci prinesú nabudúce: telefón z jogurtových kelímkov,
Zhrnutie: Hudobné nástroje vytvára zvuk tým, že sa chvejú.

Hudobné nástroje II – príklady

Pr. 1: Zobcová flauta patrí medzi dychový hudobný nástroj. Na prvý pohľad v nej nič nekmitá, ale v skutočnosti vo flaute fúkaním rozkmitávajú stĺpec vzduchu, ktorý tvoria jej tón. Ako môžeme hrať tóny rôzne výšky? Ktorý z našich predchádzajúcich pokusov
flauta pripomína? Ako na flautu hráme rôzne hlasné tóny?
Pr. 2: Preštuduj konštrukcií klavíra. Ako vzniká jeho zvuk? Ako sa mení výška zvuku? ako sa na zvuku klavíra prejavuje stlačení pedálu? Čo túto zmenu zvuku spôsobuje? čím sa líši piáno od krídla?
Pr. 3: Naprogramuj robota, ktorý vôbec nerozumie hudbe, ale pozná základné pokyny ako hore, dole, stlač, vpravo, vľavo, silno, slabo, drnknout, položiť na, struna.
Robot má na gitaru zahrať postupne:
1) najhlbšie tón potichu,
2) vysoký tón krátko nahlas,
3) ešte vyšší tón na rovnakej strune veľmi krátko,
4) tón ktorého výška sa plynule zvýši.
Domáce bádanie: Zvonček k vianočnému je väčšinou zavesený na povrázku tak, aby sme sa pri jeho držaní nedotýkali vlastné steny zvona. Prečo? Ako sa zmení zvuk zvončeka, keď ho držíme v ruke? Prečo?
Žiaci prinesú nabudúce: vlastný hudobný nástroj (pokiaľ ide o iný ako je gitara),

Hudobné nástroje II

Pomôcky: bubienok, gitara, elektrická gitara, husle, klavír

Pedagogická poznámka: Na úvod hodiny sa predvedú fúkacie, ktorí vedia hrať na PET fľaše
s vodou.
Zobcová flauta
Pr. 1: Zobcová flauta patrí medzi dychový hudobný nástroj. Na prvý pohľad v nej nič nekmitá, ale v skutočnosti vo flaute fúkaním rozkmitávajú stĺpec vzduchu, ktorý tvoria jej tón. Ako môžeme hrať tóny rôzne výšky?Ktorý z našich predchádzajúcich pokusov
flauta pripomína? Ako na flautu hráme rôzne hlasné tóny?
Čím viac dierok na flaute upcháme, tým nižšia tón flauta zahrá.Upchávaním dierok zrejme predlžujeme dĺžku vzduchového stĺpca, ktorý kmitá vnútri flauty, a tým vytvárame hlbší tóny. Rovnakým spôsobom funguje vzduch, pri fúkaní na PET fľašu.Výšku vzduchu (a tým aj výšku tónu) ovplyvňujeme množstvom vody (menej vody, znamená dlhší stĺpec vzduchu a
nižší tón ako u flauty. Hlasitosť tónov ovplyvňujeme intenzitou fúkania (silnejší fúkania, spôsobuje hlasnejší tóny).
Pedagogická poznámka: Vždy sa chodíme pozerať na skutočný klavír v aule školy.otvorím veko, aby si žiaci mohli prezrieť počas ukážky činnosť mechanizmu vnútri. zo štandardných troch pedálov predvádzam iba dva – predĺženie dozvuku a tlmidla.
klavír
Pr. 2: Preštuduj konštrukcií klavíra. Ako vzniká jeho zvuk? Ako sa mení výška zvuku? ako sa na zvuku klavíra prejavuje stlačení pedálu?Čo túto zmenu zvuku spôsobuje? čím sa líši piáno od krídla?
Vznik tónu: stlačíme kláves, ktorá:
  • zdvihne molitan (dusítko), ktorý sa dotýka struny,
  • ide í kladivkom, do struny. Struna sa rozechv ť je a kým je stlačený kláves (a s ňou aj molitan) znie.Keď kláves uvoľníme, molitan sa k nej pritlačí, utlmí ju a ona prestane hrať.
Zmena ď na hlasitosti tónu: r ov rôznou silou tlačíme klávesy ⇒ kladivka r ovrôznou silou tlčou do strún.
Zmena ď na výšky tónu: každý tón má svoju strunu, ladiť (ťitahování a povoľovanie struny, ale robí to iba ladič).
• Prvý pedál rozmazáva zvuk – zdvihne všetky molitany, struny, ktoré rozozvučí úder kladivka, nič netlmí a ony znie ďalej (kým pedál neuvoľníme).
• Druhý pedál tlmí zvuk – ku strunám sa ť IMA č KNE slabý molitan, ktorý je tlmí, skracuje ich tóny a zmenšuje hlasitosť (obmedzuje chvenie).
Pedagogická poznámka: Zdvíhanie dusidla pri stlačení klávesy si väčšina žiakov nevšimne. Pokiaľ vediete správne diskusiu, dokážete sa dusítkům vyhnúť a dospejete do okamihu, kedy sa o
dusítkách nikto nespomenie a bude potrebné vysvetliť funkciu pedálu na predĺženie dozvuku.
Snažím sa, aby to tak dopadlo, pretože sa potom musíme vrátiť späť na začiatok a znovu sa zaoberať tým, ako vlastne vzniká tón, pretože to, čo sme si všimli prvýkrát, nestačí na vysvetlenie všetkých funkcií klavíra.
Pr. 3: Naprogramuj robota, ktorý vôbec nerozumie hudbe, ale pozná základné pokyny ako hore, dole, stlač, vpravo, vľavo, silno, slabo, drnknout, položiť na, struna.
Robot má na gitaru zahrať postupne:
1) najhlbšie tón potichu,
2) vysoký tón krátko nahlas,
3) ešte vyšší tón na rovnakej strune veľmi krátko,
4) tón ktorého výška sa plynule zvýši.
1) najhlbšie tón potichu
Nejdolejší struna, drnkni slabo.
2) vysoký tón krátko nahlas
Najhornejšia struna, drnkni silno.
3) ešte vyšší tón na rovnakej strune veľmi krátko
Najhornejšia struna stlač ľavou rukou.Najhornejšia struna drnkni silno pravou rukou, ihneď pusť ľavú ruku.
4) tón ktorého výška sa plynule zvýši.
Drnkni silno do ľubovoľnej struny a ladiacim kolíkom ju priťahuj.
Domáce bádanie: Zvonček k vianočnému je väčšinou zavesený na povrázku tak, aby sme sa pri jeho držaní nedotýkali vlastné steny zvona. Prečo?Ako sa zmení zvuk zvončeka, keď ho držíme v ruke? Prečo?
Žiaci prinesú nabudúce: vlastný hudobný nástroj (pokiaľ ide o iný ako je gitara),
Zhrnutie: Hudobné nástroje vytvára zvuk tým, že sa chvejú.

Hudobné nástroje I – príklady

Pr. 1: Pozoruj ukážku hry na gitaru. Ako vzniká jej zvuk? Ako sa na nej hrajú rôzne silné tóny? Ako sa hrajú tóny rôzne výšky?
Pr. 2: Aký význam má duté telo gitary a otvor v jej hornej doske? Navrhni hypotézu i s overovacím pokusom.
Pr. 3: Pri hre na rockovú gitaru sa často pokladá chrbát dlane na konce strún u kobylky.
Dosiahne sa tým zaujímavého krátkeho zvuku .. Vysvetli.
Pr. 4: Skonštruujme lavicové jednostrunnou gitaru. Povrázok priviažeme na háčik na zavesenie tašky, pretiahneme cez dosku lavice a na druhom konci zaťažíme z približne polovice naplnenú PET fliaš.Povrázok na lavici podložíme dvoma železnými tyčkami, medzi nimi na neho brnkáme. Nauč sa hrať rôzne vysoké tóny mäkkou ceruzkou (alebo kriedou) vyznač na lavici miesta, do ktorých musíš presunúť jednu z tyčiek, aby si mohol zahrať jednoduchú pesničku.
Pr. 5: Odhadni, ako sa zmení zvuk lavicové gitary, keď do zaťažovacie PET fľaše doliješ (odliješ) vodu? Over pokusom.
Pr. 6: odmontujte PET fľaša z lavicové gitary, odskrutkujte viečko a takmer vodorovne fúkajte na vršok jej hrdla. Nájdi taký uhol fúkanie, aby sa fľaša hlasno rozozvučala.
Postupne ulévej vodu z fľaše a skúšaj výšku tónu. Ako výška tónu závisí na množstvo vody vo fľaši?
Pr. 7: Vykonaj (vymysli) pokusy, ktorými by sme rozhodli, čo vo fľaši s vodou kmitá (a teda vytvára zvuk).
Domáce bádania: Vezmi si niekoľko PET fliaš a odmeraj do nich vodu tak, aby na ne bolo možné vyfúkať jednoduchú melódiu (na pesničku Ha-lí be-lí stačia tri fľaše).melódiu sa nauč hrať.
Domáce bádania: Nájdi spôsob, ako na PET fľašu zafúkať rôzne tóny bez dolievanie alebo vylievanie vody. Skús sa takto naučiť hrať jednoduchú pieseň.
Žiaci prinesú nabudúce: PET fúkacia nástroj (ak vie pesničku).

Hudobné nástroje I

Pomôcky: PET fľaša, lievik, rybársky vlasec 3 m (silnejší gumička, povrázok), mobilné telefón, gitara, flauta
Pedagogická poznámka: Je potrebné postupovať tak, aby na pokusy na konci hodiny zostalo dvadsať minimálne 15 minút.
Pedagogická poznámka: Poznatky o gitare si nehovoríme, všetko predvádzam na nástroji. Neoznamuje žiakom, že hlasitosť tónu závisí na sile drnknutí, iba to predvediem (v rámci hry
– Nehovorím teraz sa mení hlasitosť tónu) a žiaci sami musia súvislosť vypozorovať.
Domáce bádania – zvuk motora
Zvuk motora sa mení podľa toho, ako vodič pridáva plyn (tým sa zvuk motora zvyšuje) a ako radí (keď radí vyšší stupeň, zvuk sa zníži, keď vyšší zvuk sa zvýši).Výška zvuku súvisí
najviac s ukazovateľom otáčok motora – čím vyššie sú otáčky motora, tým vyššia je jeho zvuk (pri vyšších otáčkach sa motor rýchlejšie otáča a rýchlejšie i kmitá).

Pr. 1: Pozoruj ukážku hry na gitaru. Ako vzniká jej zvuk? Ako sa na nej hrajú rôzne silné tóny? Ako sa hrajú tóny rôzne výšky?

• Vznik tónu: úder prstom (trsátka) do struny, ktorá sa rozkmitá.

• Zmena ď na hlasitosti tónu: r ov rôzne sily drnknutí.

• Zmena ď na výšky tónu: r ov rôzne struny (ten č í struny majú vyššie tón), lad ďovanie (ť itahováním struny sa tón zvyšuje a povoľovaním struny sa znižuje), skracovanie struny (skrátením sa zvýši tón struny).

Pr. 2: Aký význam má duté telo gitary a otvor v jej hornej doske? Navrhni hypotézu i s overovacím pokusom.
Duté telo gitary sa zrejme rozkmitá od strún a potom pomáha strune rozkmitať vzduch.
Otvorom sa zrejme kmitanie šíri do vnútra gitary.
Skúsime zapchať kruhový otvor ⇒ zvuk sa trochu stíši.
Skúsime tlmiť telo gitary rúk ⇒ zvuk sa stíši a skráti.
Telo gitary (a mnohých ďalších hudobných nástrojov) funguje ako rezonátor(zariadenie, ktoré sa rozkmitá od struny a potom pomáha šíriť zvuk do okolia).
Práve v schopnosti tela rozkmitať sa od strún a šíriť zvuk do okolia sa najviac líšia bežné gitary od majstrovských (majstrovský hudobný nástroj nie je vyrobený v továrni, ale je vyrobený
remeselníkom).
Pr. 3: Pri hre na rockovú gitaru sa často pokladá chrbát dlane na konce strún u kobylky. Dosiahne sa tým zaujímavého krátkeho zvuku .. Vysvetli. Chrbát ruky je mäkký a tým, že leží na strune, jej bráni v pohybe.Struna tak rýchlo prestane kmitať a zvuk je ďaleko kratšia a tlmenejšie.
Pedagogická poznámka: Pôvodne som nechával žiakmi nosiť vlastné špagát, ale skúsenosti neboli najlepšie (každý znel inak, niektoré zneli veľmi málo, občas sa niektorý trhal).našiel som si nakoniec vlastné, celkom znelý, ktorý žiakom rozdávam a potom si ho vyberám späť (prípadné straty neriešim).Povrázok k fľašiam nepřivazujeme, ale obtočíme ho niekoľkokrát do závitu, ktorý potom zaskrutkujeme uzáverom.Aspoň môj povrázok drží veľmi dobre a aj v prípade, že by fľaša spadla, k ničomu nedôjde, pretože je zatvorená (žiakom to nehovorím rovno, ale vyzvem ich, aby skúsili vymyslieť, ako uzáver prirobiť, bez viazania uzlov.Ak to nikoho rýchlo nenapadne, trik prezradím, ale snažím sa dať šancu).
Obe fľaše si žiaci majú naplniť už pred hodinou z polovice vodou.Jedna je pracovný, druhá zásobné. Lievik je na ľahšie prelievanie vody.
Pr. 4: Skonštruujme lavicové jednostrunnou gitaru. Povrázok priviažeme na háčik na zavesenie tašky, pretiahneme cez dosku lavice a na druhom konci zaťažíme z približne polovice naplnenú PET fliaš.Povrázok na lavici podložíme dvoma železnými tyčkami, medzi nimi na neho brnkáme. Nauč sa hrať rôzne vysoké tóny.mäkkou ceruzkou (alebo kriedou) vyznač na lavici miesta, do ktorých musíš presunúť jednu z tyčiek, aby si mohol zahrať jednoduchú pesničku.
Čím ďalej sú tyčky od seba, tým nižšia tón struna vytvára.Čím viac je priblížime, tým je zvuk vyššia.
Pedagogická poznámka: Pri experimentovanie je v triede samozrejme hluk, ktorý komplikuje počúvanie gitár.Snažím sa ho krotiť, ale ešte viac pomáha zlepšovák objavený žiakov – experimentátor pritisne ucho na lavici, kde je jeho gitara počuť lepšie ako zvuk z iných kútov triedy.

Pr. 5: Odhadni, ako sa zmení zvuk lavicové gitary, keď do zaťažovacie PET fľaše doliješ (odliješ) vodu? Over pokusom.

Keď vodu prilejeme, zvuk struny sa zvýši (PET fľaša sťažkne, napína strunu viac, ako pri pokuse s gumičkou v minulej hodine, alebo pri ladení gitary úvode hodiny). Keď vodu prilejeme, zvuk struny sa zníži.

Pr. 6: odmontujte PET fľaša z lavicové gitary, odskrutkujte viečko a takmer vodorovne fúkajte

na vršok jej hrdla. Nájdi taký uhol fúkanie, aby sa fľaša hlasno rozozvučala.

Postupne ulévej vodu z fľaše a skúšaj výšku tónu. Ako výška tónu závisí na

množstvo vody vo fľaši?

Čím menej vody vo fľaši zostane, tým nižšia je jej zvuk.

Pedagogická poznámka: Nasledujúci príklad kontrolujeme tak päť minút pred koncom

hodiny, aby si žiaci pokusy ešte stihli vykonať.Ako prvý možný zdroj zvuku sa väčšinou objavuje voda, čo je najvýhodnejšie možnosť, po vykonaní prvého pokusu sa rozhoduje medzi plastom a vzduchom.

Pr. 7: Vykonaj (vymysli) pokusy, ktorými by sme rozhodli, čo vo fľaši s vodou kmitá (a teda vytvára zvuk).
Čo vo fľaši kmitá a vytvára zvuk? možnosti:
• voda ⇒ pokiaľ z fľaše vylejeme všetku vodu, nem ť la by hrať ⇒ pokus: i prázdna
fľašu hrá ⇒ voda zrejme nie je zdrojom zvuku (ďalším dôvodom je pridávanie vody funguje presne opačne ako struna: čím viac vody, tým vyššia zvuk).
• plast fľaše (je m e mäkký a ľahko sa ť rozkmitať) ⇒ fľašu z pevného materiálu by nemala hrať ⇒ pokus: sklenená fľaša na mlieko hrá ešte lepšie ako umelohmotná PET fľaša ⇒ plast fľaše zrejme nie je zdrojom zvuku,
• vzduch v fľaši ⇒ ak fľašu úplne naplníme vodou, nem ť la by hrať ⇒ pokus: úplne
zaplnená fľašu naozaj nehrá ⇒ fúkaním rozkmitávajú vo fľaši vzduch nad hladinou vody, chvejúce sa vzduch je zdrojom zvuku (navyše skvelá zhoda so strunou a pravítkom: čím kratšia stĺpec vzduchu, tým vyšší tón).
Domáce bádania: Vezmi si niekoľko PET fliaš a odmeraj do nich vodu tak, aby na ne bolo možné vyfúkať jednoduchú melódiu (na pesničku Ha-lí be-lí stačia tri fľaše).melódiu sa nauč hrať.
Domáce bádania: Nájdi spôsob, ako na PET fľašu zafúkať rôzne tóny bez dolievanie alebo vylievanie vody. Skús sa takto naučiť hrať jednoduchú pieseň.
Žiaci prinesú nabudúce: PET fúkacia nástroj (ak vie pesničku),
Zhrnutie: Hudobné nástroje obsahujú časť, ktorá kmitá a tak vytvára ich zvuk.

Ako sa zvuk šírí – príklady

Pr. 1: Uveď najdôležitejšie fyzikálne poznatok z minulej hodiny.
Pr. 2: Napíš vlastnosti, ktoré môžeme u zvuku pozorovať (v minulej hodine sme našli štyri).Pri každej vlastnosti uveď príklady dvoch zvukov, ktoré sa v nej veľmi výrazne líšia (nepoužívaj príklady z minulej hodiny).
Pr. 3: Vezmi pravítko, jeden koniec pritlač k lavici, druhý nechaj voľný. Zavolaj o voľný koniec pravítka.Meň dĺžku voľného konca pravítka a pozoruj, ako sa mení jeho zvuk.
Od čoho závisí výška zvuku, ktorý pravítko vydáva?
Pr. 4: Nie všetky predmety, ktoré vydávajú zvuky s identifikovateľnú výškou, majú voľný koniec ako pravítko (napríklad struny alebo ľudské hlasivky).
Sleduj pokus s gumičkou a hľadaj vlastnosť:
a) na ktoré závisí výška tónu,
b) ktorá určuje výšku tónu aj u kmitajúceho pravítka (je teda u pravítka vidieť).
Pr. 5: Môže sa zvuk šíriť iným prostredím ako vzduchom? Zažil si už niekedy, aby sa zvuk šíril aj mimo vzduch?Navrhni pokusy, ktorým by sa dalo preukázať, že sa zvuk šíri aj iným prostredím ako vzduchom.
Pr. 6: Zaťukej na lavicu a počúvaj, ako silný zvuk počuješ. Prilož ucho k lavici a počúvaj, ako počuješ ťukanie teraz.Šíri sa zvuk drevotrieskou, z ktorej je lavica vyrobená?
Pr. 7: Znamená výsledok pokusu, že sa zvuk vzduchoprázdne naozaj nešíri alebo je možné ešte iné vysvetlenie?
Domáce bádania: Sleduj pri jazde autom výšku zvuku motora a jednotlivé ukazovatele na palubnej doske.Pre ktorý z ukazovateľov platí, že hodnota, ktorú ukazuje, zodpovedá výške zvuku motora?
Domáce bádania: Navrhni pokus, ktorým by si mohol nájsť látky (zvukové izolátory), ktoré bráni šíreniu zvuku (opis jedného z možných riešení je v ďalšom návrhu domáceho bádania).
Nájdi zvukový izolátor.
Domáce bádania: Pokus na meranie zvukových izolátorov: nájdi mechanický budík alebo iné zariadenie, ktoré vydáva slabý zvuk, polož ho na stôl, prilož ucho k stolu a vypočuj si hlasitosť zvuku.Postupne dávaj medzi budík a stôl prekážky z rôznych materiálov a sleduj,