15 arutelu helilainete teemal
1. Heli peegeldumise seaduse kohta käiv õige väide on...
A. Langev heli, helijoon ja peegeldunud heli asuvad samas tasapinnas, langemisnurk on väiksem kui peegeldumisnurk.
B. langev heli, normaalne helijoon ja peegeldunud heli asuvad ühel joonel, langemisnurk on sama kui peegeldumisnurk
C. Langev heli, helijoon ja peegeldunud heli asuvad samas tasapinnas ning langemisnurk on sama kui peegeldumisnurk.
D. Langev heli, helijoon ja peegeldunud heli asuvad samas tasapinnas, langemisnurk ei ole sama, mis peegeldumisnurk.
Arutelu
Heli ja valgus on lained, mille üks omadusi on peegeldumine. Peegeldumisseadus sätestab, et:
1. Langev laine, peegeldunud laine ja normaalne joon asuvad ühes tasapinnas.
2. Langemisnurk on sama kui peegeldumisnurk
Õige vastus on C.
2. Kõlarikarbi või aktiivkõlari sisemus on tavaliselt vooderdatud klaasvilla või vahuga. See on mõeldud...
A. heli muutub valjemaks
B. vibratsiooni ei esine
C. resonantsi ei teki
D. kaja ei esine
Arutelu
Klaasvill või -vaht on elastne, seega summutab see helilainete põhjustatud vibratsioone, vähendades ja kõrvaldades neid. Kui vibratsioone vähendatakse ja kõrvaldatakse, nõrgeneb ja kaob ka heli. Kui helilained summutamist ei toimu, võivad need kõlari seintelt peegelduda, põhjustades kaja. Kajad on peegeldunud helid, mida kuuleb samaaegselt algse heliga, samas kui järelkajad on peegeldunud helid, mida kuuleb pärast algset heli.
Klaasvilla kasutatakse muusikastuudiotes ka helisummutina, vooderdades muusikastuudio siseseinad klaasvillaga.
Õige vastus on D.
3. Heli ei saa levida läbi…
A. tahked esemed
B. vedelik
C. gaas
D. vaakum
Arutelu
Helilainete ühest kohast teise liikumiseks on vaja keskkonda. Keskkonnad, mille kaudu helilained saavad liikuda, on tahked ained, vedelikud ja gaasid. Heli ei saa vaakumis liikuda, sest puudub keskkond, mille kaudu see saaks liikuda.
Õige vastus on D.
4. Audiosonilistel helidel on sagedus...
A. 10 Hz – 20 Hz
B. 20 Hz – 40 Hz
C. 20 kHz – 40 kHz
D. 20 Hz – 20 kHz
Arutelu
Audiosonilised helilained on inimestele kuuldavad helilained, mille sagedus on vahemikus 20 hertsi kuni 20 000 hertsi.
Lisaks audiosonikale on olemas ka terminid infrasonika ja ultraheli.
Infrapunahelilained on helilained sagedusega alla 20 hertsi, mida kuulevad loomad, näiteks ritsikad, maod, koerad ja haid.
Ultraheli helilained on helilained, mille sagedus on üle 20 000 hertsi ja mida loomad, näiteks nahkhiired, kuulevad.
Õige vastus on D.
5. Järgmistest keskkondadest levivad helilained kiiremini...
A. alumiinium
B. õhk
C. süsinikgaas
D. alkohol
Arutelu
Helilained on pikilained, mis levivad läbi aine, olgu see siis gaasiline, vedel või tahke. Kuna helilained levivad läbi keskkonna, sõltub nende kiirus läbiva keskkonna omadustest. Helilainete kiirus on otseselt proportsionaalne keskkonna elastsusmooduliga ja pöördvõrdeline keskkonna tihedusega. See tähendab, et mida suurem on keskkonna elastsusmoodul, seda suurem on helilainete kiirus ja mida väiksem on keskkonna tihedus, seda suurem on helilainete kiirus.
Objektide tiheduse järjestus suurimast väikseimani on alumiinium (tahke), alkohol (vedel), süsinikgaas (gaas) ja õhk (gaas). Õhul on väiksem tihedus, seega on helilainete levimiskiirus õhus suurem.
Õige vastus on B.
6. Regulaarse sagedusega helisid nimetatakse...
A. ohkab
B. dentum
C. toon
D. kaja
Arutelu
Regulaarse sagedusega helisid nimetatakse toonideks.
Õige vastus on C.
7. Tono karjub valjult kõrge kalju ees. Mõni sekund hiljem kostab kaja, tema hääle peegeldunud heli. Kui Tono salvestab kaja ja oma hüüde vahelise ajaintervalli ning teab sel ajal heli kiirust õhus, saab ta peegeldunud heli abil määrata...
A. kalju kõrgus merepinnast
B. kalju kaugus kohast, kus Tono hüüdis
C. kaljuseina piirkond, kuhu Tono suundub
D. kalju ümber olev niiskus
Arutelu
Igasugune heli või müra liigub õhus, seega on heli kiirus sama mis õhu liikumise kiirus. Kui kaja ja karje vaheline ajavahemik on teada, siis on teada ka ajavahemik (t), mis kulub helil Tono karje kohast kaljuni liikumiseks. Kui heli kiirus õhus on teada (v), siis on teada ka heli kiirus (v). Seega, kasutades valemit kiirus (v) = kaugus (s) / aeg (t), on teada kaugus kalju ja Tono karje vahelisest kohast.
Õige vastus on B.
8. Pööra tähelepanu järgmisele väitele!
1. Mere sügavuse mõõtmiseks
2. Heli sageduse suurendamiseks
3. Kahe koha vahelise kauguse mõõtmine
4. Suurendage heli amplituudi
Peegeldunud heli eeliseid saab selgitada väites number ...
A. 1 ja 2
B. 1 ja 3
C. 2 ja 3
D. 3 ja 4
Arutelu
Kui heli kiirus (v) õhus on teada, siis heli ja peegeldunud heli vahelise ajaintervalli (t) teadmise abil saab arvutada kahe koha vahelise kauguse (s), näiteks merepinna ja merepõhja (meresügavuse) vahelise kauguse.
Õige vastus on B.
9. 
Vaata pilti! Selles tegevuses kuuleb Ali Ani häält, sest...
A. Heli liigub läbi vaakumi
B. Heli liigub läbi niidi
C. Heli ei saa õhus levida
D. Sagedus alla 20 Hz
Arutelu
Ali kuuleb Ani häält, sest heli liigub läbi niidi.
Õige vastus on B.
10. Suletud klaassilindris helistatakse elektrikella. Seejärel pumbatakse silindrist õhk järk-järgult välja, kuni see on täiesti tühi. Kella heli muutub aina nõrgemaks ja lõpuks on see täiesti kuuldamatu. See juhtub seetõttu, et...
A. Heli levib keskkonnas
B. Heli summutab klaasmaterjal
C. Heli kandub läbi klaasi
D. Kellaheli sagedus on alla 20 Hz
Arutelu
Heli ühest kohast teise liikumiseks on vaja keskkonda. Keskkond, mille kaudu heli saab levida, võib olla tahke aine, vedelik või gaas.
Kui õhk pumbatakse täielikult välja, siis suletud silindris õhku pole. Kui õhku pole, ei saa heli suletud silindrist välja levida, kuna seal asub heli allikaks olev elektrikell.
Õige vastus on A.
11. Merre lastakse helilaine ja peegeldunud heli võetakse vastu 5 sekundi pärast. Kui heli kiirus meres on 1500 m/s, siis mõõdetud mere sügavus on...
A. 7.500 m
B. 3.750 m
U. 300 m
D. 150 m
Arutelu
On teada, et:
Edasi-tagasi aeg = 5 sekundit
Ajavahemik mineku ja tagasituleku vahel (t) = 5 / 2 = 2,5 sekundit
Heli kiirus meres (v) = 1500 m/s
Küsiti: Mõõdetud mere sügavus
Vastus:
Kiiruse või vahemaa valem:
v = s / t või s = vt
Mere sügavus on:
s = vt = (1500 m/s)(2,5 s) = 3750 meetrit
Õige vastus on B.
12. Heliallikas liigub kiirusega 2.500 m/s. Kui sagedus on 500 hertsi, siis heli lainepikkus on...
A. 0,2 meetrit
B. 5 meetrit
C. 100 meetrit
D. 500 meetrit
Arutelu
On teada, et:
Heliallika kiirus (v) = 2500 m/s
Heli sagedus (f) = 500 hertsi
Küsimus: Heli lainepikkus (λ)
Vastus:
Laine levimiskiiruse valem:
v = fλ
2500 = (500)(λ)
λ = 2500 / 500
λ = 5 meetrit
Õige vastus on B.
13. Keegi lööb gongi kalju lähedal. 1,2 sekundi pärast on kuulda heli tagasipõrkamist. Kui heli kiirus õhus on 340 m/s, siis kalju ja gongi lööja vaheline kaugus on….
A. 170 m
B. 204 m
U. 340 m
D. 408 m
Arutelu
On teada, et:
Ajavahemik (t), mille jooksul heli liigub gongilööjalt kaljule ja seejärel tagasi gongilööja juurde = 1,2 sekundit
Ajavahemik (t), mille jooksul heli liigub gongilöögist kaljuni = ½ (1,2 sekundit) = 0,6 sekundit
Heli kiirus õhus (v) = 340 m/s
Küsimus: Kalju ja gongilööja vaheline kaugus
Vastus:
Heli levimiskiiruse valem:
v = s / t või
s = vt
Valemi kirjeldus: v = heli kiirus, s = läbitud vahemaa, t = reisiaeg
Kalju ja gongilööja vaheline kaugus on:
s = vt
s = (340 m/s)(0,6 s)
s = 204 meetrit
Õige vastus on B.
14. Õpilane seisab kalju lähedal 850 meetri kaugusel ja hüüab. Hüüde peegeldunud heli on kuulda 5 sekundi pärast. Heli kiirus õhus on….
A. 350 m/s
B. 340 m/s
C. 335 m/s
D. 330 m/s
Arutelu
On teada, et:
Õpilase kaugus kaljust = 850 meetrit
Ajavahemik (t), mille jooksul heli liigub õpilaselt kaljule ja seejärel tagasi õpilase juurde = 5 sekundit
Ajavahemik (t), mille jooksul heli liigub õpilaselt kaljule = ½ (5 sekundit) = 2,5 sekundit
Küsimus: Heli kiirus õhus
Vastus:
Heli kiirus õhus:
v = s / t
v = 850 meetrit / 2,5 sekundit
v = 340 m/s
Õige vastus on B.
15. Laev kiirgab merepõhja helilaineid. Kaks sekundit hiljem peegelduvad helilained merepõhjast. Kui heli kiirus merevees on 1400 m/s, siis mere sügavus selles kohas on….
A. 700 meetrit
B. 1.050 meetrit
C. 1.400 meetrit
D. 1.800 meetrit
Arutelu
On teada, et:
Heli kiirus (v) merevees = 1400 m/s
Ajavahemik (t), mille jooksul heli jõuab laevalt merepõhja ja seejärel tagasi laevale = 2 sekundit
Ajavahemik (t), mille jooksul heli jõuab laevalt merepõhja = ½ (2 sekundit) = 1 sekund
Küsimus: Heli kiirus õhus
Vastus:
Mere sügavus või laeva kaugus merepõhjast:
s = vt
s = (1400 m/s)(1 s)
s = 1400 meetrit
Õige vastus on C.
Küsimuse allikas:
Põhikooli/islami põhikooli loodusteaduste riikliku eksami küsimused
