15 umræður um hljóðbylgjur
1. Rétta fullyrðingin varðandi lögmálið um hljóðendurkast er...
A. Innfallshljóðið, hornlínan og endurkastshljóðið liggja í sama fleti, innfallshornið er minna en endurkastshornið.
B. innfallshljóðið, normallínan og endurkastaða hljóðið liggja á einni línu, innfallshornið er það sama og endurkastshornið
C. Innfallshljóðið, hornlínan og endurkastshljóðið liggja í sama fleti, innfallshornið er það sama og endurkastshornið.
D. Innfallshljóðið, hornlínan og endurkastshljóðið liggja í sama fleti, innfallshornið er ekki það sama og endurkastshornið.
Umræða
Hljóð og ljós eru bylgjur, og eitt af einkennum þeirra er að þær endurkastast. Lögmál endurkasts segir að:
1. Innfallsbylgjan, endurkastsbylgjan og normallínan liggja í sama fleti.
2. Innfallshornið er það sama og endurkastshornið
Rétta svarið er C.
2. Innra byrði hátalarakassa eða virks hátalara er venjulega fóðrað með glerull eða froðu. Þetta er ætlað til að...
A. hljóðið verður háværara
B. enginn titringur á sér stað
C. engin ómun á sér stað
D. ekkert bergmál kemur fram
Umræða
Glerull eða froða er teygjanleg og því virkar hún til að dempa titring af völdum hljóðbylgna og þar með draga úr þeim og útrýma þeim. Ef titringur er minnkaður og útrýmt minnkar hljóðið einnig og hverfur. Ef það er ekki dempað geta hljóðbylgjurnar endurkastast af veggjum hátalarans og valdið bergmáli. Bergmál eru endurkasthljóð sem heyrast samtímis upprunalega hljóðinu, en eftirköst eru endurkasthljóð sem heyrast eftir upprunalega hljóðið.
Glerull er einnig notuð sem hljóðdeyfir í tónlistarstúdíóum með því að klæða innveggi tónlistarstúdíósins með glerull.
Rétta svarið er D.
3. Hljóð getur ekki ferðast í gegnum…
A. fastir hlutir
B. vökvi
C. gas
D. tómarúm
Umræða
Hljóðbylgjur þurfa miðil til að ferðast frá einum stað til annars. Miðlarnir sem hljóðbylgjur geta ferðast í gegnum eru föst efni, vökvar og lofttegundir. Hljóð getur ekki ferðast í gegnum tómarúm því það er enginn miðill fyrir það að ferðast í gegnum.
Rétta svarið er D.
4. Hljóð í hljóðrásum hafa tíðni upp á...
A. 10 Hz – 20 Hz
B. 20 Hz – 40 Hz
C. 20 kHz – 40 kHz
D. 20 Hz – 20 kHz
Umræða
Hljóðbylgjur eru hljóðbylgjur sem menn geta heyrt og hafa tíðni á bilinu 20 Hertz til 20.000 Hertz.
Fyrir utan hljóðbylgjur eru til hugtökin innrahljóð og ómskoðun.
Innrahljóðbylgjur eru hljóðbylgjur með tíðni undir 20 Hertz, þar sem dýr eins og krybbur, snákar, hundar og hákarlar geta heyrt þetta hljóð.
Ómskoðunarbylgjur eru hljóðbylgjur með tíðni hærri en 20.000 Hertz, þar sem dýr eins og leðurblökur geta heyrt þetta hljóð.
Rétta svarið er D.
5. Af eftirfarandi miðlum ferðast hljóðbylgjur hraðar í...
A. ál
B. loft
C. kolefnisgas
D. áfengi
Umræða
Hljóðbylgjur eru langsum bylgjur sem berast í gegnum efni, hvort sem það er gas, vökvi eða fast efni. Þar sem þær berast í gegnum miðil er hraði hljóðbylgjanna háður eiginleikum miðilsins sem þær fara í gegnum. Hraði hljóðbylgjanna er í beinu hlutfalli við teygjustuðul miðilsins og í öfugu hlutfalli við eðlisþyngd miðilsins. Þetta þýðir að því meiri sem teygjustuðull miðilsins er, því meiri er hraði hljóðbylgjanna, og því minni sem eðlisþyngd miðilsins er, því meiri er hraði hljóðbylgjanna.
Röðun hluta eftir eðlisþyngd, frá stærstu til minnstu, er ál (fast efni), alkóhól (vökvi), kolefni, gas (gas) og loft (gas). Loft hefur minni eðlisþyngd þannig að hraði hljóðbylgna í loftinu er meiri.
Rétta svarið er B.
6. Hljóð sem hafa reglulega tíðni kallast...
A. andvarp
B. tannbein
C-tónn
D. bergmál
Umræða
Hljóð með reglulega tíðni kallast tónar.
Rétta svarið er C.
7. Tono hrópar hátt fyrir framan háan kletta. Fáeinum sekúndum síðar heyrist bergmál, endurkastað hljóð raddar hans. Ef Tono skráir tímann milli bergmálsins og ópsins og veit hraða hljóðsins í loftinu á þeim tíma getur hann notað endurkastaða hljóðið til að ákvarða...
A. hæð kletta yfir sjávarmáli
B. fjarlægðin að klettabrúninni frá þar sem Tono hrópaði
C. svæðið á klettaveggnum sem Tono stefnir að
D. raki í kringum klettinn
Umræða
Sérhvert hljóð eða hávaði hreyfist í loftinu, þess vegna er hraði hljóðsins sá sami og hraði loftsins. Ef tímabilið milli bergmálsins og ópsins er þekkt, þá er tímabilið (t) sem hljóðið þarf að ferðast frá þar sem Tono öskraði að kletti þekkt. Ef hraði hljóðsins í loftinu er þekktur (v), þá er hraði hljóðsins (v) þekktur. Þannig, með því að nota formúluna hraði (v) = fjarlægð (s) / tími (t), er fjarlægðin milli klettisins og þar sem Tono öskraði þekkt.
Rétta svarið er B.
8. Gefðu gaum að eftirfarandi fullyrðingu!
1. Að mæla dýpi sjávar
2. Til að auka hljóðtíðnina
3. Til að mæla fjarlægðina milli tveggja staða
4. Auka hljóðstyrk
Ávinninginn af endurkastaðri hljóði má útskýra í fullyrðingu númer…..
A. 1 og 2
B. 1 og 3
C. 2 og 3
D. 3 og 4
Umræða
Ef hljóðhraði (v) í loftinu er þekktur, þá er hægt að reikna út fjarlægðina (s) milli tveggja staða með því að vita tímabilið (t) milli hljóðsins og endurkastaðs hljóðs, til dæmis fjarlægðina milli yfirborðs sjávar og botns (sjávardýpi).
Rétta svarið er B.
9. 
Skoðið myndina! Í þessari æfingu heyrir Ali rödd Ani vegna þess að...
A. Hljóð ferðast í gegnum tómarúm
B. Hljóð ferðast í gegnum þráðinn
C. Hljóð getur ekki borist í gegnum loft
D. Tíðni undir 20 Hz
Umræða
Ali heyrir rödd Ani því hljóð ferðast í gegnum þráðinn.
Rétta svarið er B.
10. Rafknúinni bjöllu er hringt inni í lokuðum glerhólki. Síðan er loftinu úr hólkinum smám saman dælt út þar til hann er alveg tómur. Hljóð bjöllunnar verður veikara og veikara og að lokum heyrist hún alveg ekki. Þetta gerist vegna þess að...
A. Hljóð berst út og þarfnast miðils
B. Hljóðið er dempað af glerefni
C. Hljóð berst með glerinu
D. Tíðni bjölluhljóðsins er undir 20 Hz
Umræða
Hljóð þarfnast miðils til að ferðast frá einum stað til annars. Miðillinn sem hljóð getur ferðast um getur verið fast efni, vökvi eða lofttegund.
Ef loftið er dælt alveg út þá er ekkert loft í lokaða sívalningnum. Ef ekkert loft er til staðar getur hljóð ekki breiðst út úr lokuðum sívalningi sem inniheldur rafmagnsbjöllu sem er uppspretta hljóðsins.
Rétta svarið er A.
11. Hljóðbylgja er skotin út í sjóinn og endurkastað hljóð berst eftir 5 sekúndur. Ef hljóðhraði í sjónum er 1500 m/s, þá er dýpi sjávarins sem mælt er...
A. 7.500 m
B. 3.750 m
Um það bil 300 metrar
D. 150 m
Umræða
Það er vitað að:
Ferðatími fram og til baka = 5 sekúndur
Tímabil milli ferðar eða til baka (t) = 5 / 2 = 2,5 sekúndur
Hljóðhraði í sjó (v) = 1500 m/s
Spurt: Dýpt sjávarins sem var mæld
Svar:
Formúla fyrir hraða eða vegalengd:
v = s / t eða s = vt
Dýpi sjávarins er:
s = vt = (1500 m/s)(2,5 s) = 3750 metrar
Rétta svarið er B.
12. Hljóðgjafi ferðast með hraðanum 2.500 m/s, ef tíðnin er 500 hertz, þá er bylgjulengd hljóðsins...
A. 0,2 metrar
B. 5 metrar
Um það bil 100 metrar
D. 500 metrar
Umræða
Það er vitað að:
Hraði hljóðgjafans (v) = 2500 m/s
Hljóðtíðni (f) = 500 Hertz
Spurning: Hljóðbylgjulengd (λ)
Svar:
Formúla fyrir bylgjuhraða:
v = fλ
2500 = (500)(λ)
λ = 2500 / 500
λ = 5 metrar
Rétta svarið er B.
13. Einhver lendir á gong nálægt kletti. Eftir 1,2 sekúndur heyrist hljóðið endurkastast. Ef hljóðhraði í lofti er 340 m/s, þá er fjarlægðin milli klettaveggsins og gongsláttarins….
A. 170 m
B. 204 m
Um það bil 340 metrar
D. 408 m
Umræða
Það er vitað að:
Tímabilið (t) sem hljóðið þarf að berast frá gongsláttartækinu að kletti og síðan aftur að gongsláttartækinu = 1,2 sekúndur
Tímabilið (t) sem hljóðið þarf að berast frá gongsláttartækinu að kletti = ½ (1,2 sekúndur) = 0,6 sekúndur
Hljóðhraði í lofti (v) = 340 m/s
Spurning: Fjarlægðin milli klettaveggsins og gongsláttarins
Svar:
Formúlan fyrir útbreiðsluhraða hljóðs:
v = s / t eða
s = vt
Lýsing á formúlu: v = hljóðhraði, s = ferðavegalengd, t = ferðatími
Fjarlægðin milli klettaveggsins og gongsláttarins er:
s = vt
s = (340 m/s)(0,6 s)
s = 204 metrar
Rétta svarið er B.
14. Nemandi stendur nálægt kletti í 850 metra fjarlægð og hrópar síðan. Endurkastað hljóð ópsins heyrist eftir 5 sekúndur. Hraði hljóðsins í loftinu er….
A. 350 m/s
B. 340 m/s
C. 335 m/s
D. 330 m/s
Umræða
Það er vitað að:
Fjarlægð (s) nemandans frá kletti = 850 metrar
Tímabilið (t) sem hljóðið þarf að berast frá nemandanum að kletti og svo aftur til nemandans = 5 sekúndur
Tímabilið (t) sem hljóðið þarf að berast frá nemandanum að kletti = ½ (5 sekúndur) = 2,5 sekúndur
Spurning: Hljóðhraði í lofti
Svar:
Hljóðhraði í lofti:
v = s / t
v = 850 metrar / 2,5 sekúndur
v = 340 m/s
Rétta svarið er B.
15. Skip sendir frá sér hljóðbylgjur á hafsbotninn. Tveimur sekúndum síðar endurkastast hljóðbylgjurnar frá hafsbotninum. Ef hljóðhraði í sjó er 1400 m/s, þá er dýpi sjávar á þeim stað….
A. 700 metrar
B. 1.050 metrar
Um það bil 1.400 metrar
D. 1.800 metrar
Umræða
Það er vitað að:
Hljóðhraði (v) í sjó = 1400 m/s
Tímabilið (t) sem hljóðið þarf að berast frá skipinu niður á hafsbotninn og svo aftur til skipsins = 2 sekúndur
Tímabilið (t) sem hljóð berst frá skipinu að sjávarbotninum = ½ (2 sekúndur) = 1 sekúnda
Spurning: Hljóðhraði í lofti
Svar:
Sjávardýpi eða fjarlægð skips frá sjávarbotni:
s = vt
s = (1400 m/s)(1 s)
s = 1400 metrar
Rétta svarið er C.
Heimild spurningar:
Spurningar um landspróf í náttúrufræði fyrir unglinga í framhaldsskóla/íslömskum unglinga
