5 Nisan 2012 Perşembe

SES




SES




Kulağın duya bileceği basit titreşimlerdir. İnsanların birbirleriyle iletişim kurmaları,duygu ve düşüncelerini aktarabilmeleri için konuşmaları gerekir. Konuşmanın temel öğesi sestir.















Ses hangi ortamlarda yayılır?




      Ses, havada yayıldığı gibi sıvılarda da yayılır.Denizde yaşayan bazı canlılar bu sayede iletişim kurarlar. Fakat ses boşlukta yayılmaz. Örneğin: uzaydaki büyük patlamalarda ses duyulmaz.







Ses Neden Boşlukta Yayılmaz?

      Dalgalar genel olarak, mekanik ve elektromanyetik dalgalar olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Elektromanyetik dalgalar, yayılmak için bir ortama ihtiyaç duymazlar ve boşlukta da yayılabirler. Mekanik dalgalar ise, enerjilerini aktarabilmek için ortam taneciklerine ihtiyaç duyarlar. Bu yüzden boşlukta (örneğin uzayda) yayılamazlar. Ses dalgaları da mekanik dalgalar olduklarından yayılmak için maddesel bir ortama ihtiyaç duyarlar. Ses, nesnelerin titreşiminden meydana gelen ve uygun bir ortam içerisinde (hava, su vb.) bir yerden başka bir yere, sıkışma ve genleşmeler şeklinde ilerleyen bir dalgadır. Dolayısıyla ses, bir basınç dalgasıdır.


SES DALGALARI

      Ses dalgaların grafik gösterimi denizdeki dalgalara 
benzer.Ses dalgalarının da dip ve tepe seviyeleri vardır. 
Hangi ses dalgasının ne anlama geldiğini daha iyi öğrenelim.
Önce bir ses dalgasının nasıl hareket ettiğine bakalım:





Bu dalganın bir yüksekliği, sıklığı ve dalga aralığı olduğunu tahmin edebiliriz. Aşağıda Ses dalgasının bilinmesi gereken özellikleri veriliyor.




*Ses kaynağının türüne göre dalgaların şekli de değişir.

  • İnce ve Kalın Ses:
İnce ve kalın ses, ses kaynağının frekansıyla alakalıdır. İnce sesin frekansı fazla, kalın sesin frekansı azdır.
Aynı sürede daha fazla dalga üreten ses kaynağının frekansı daha fazladır. Bunu resimlerle anlamaya çalışalım:



İki ses dalgası aynı süre içinde farklı oranda dalga üretir. Daha fazla ses dalgası üreten kaynağın frekansı daha büyüktür. Alttaki ses kaynağı üsttekinden daha ince tondadır.
Kedi, aslana göre daha ince ses üretir. Dolayısıyla aslanın ses frekansı daha düşüktür.
  • Yüksek ve Alçak Ses
Sesin yüksekliği ve alçaklığı frekanstan farklı bir anlama gelmektedir. Bie kişi bağırdığında veya alçak sesle konuştuğunda frekans olarak benzer sesler çıkarır. Fakat bu seslerin genlikleri yani şiddeti farklıdır.Bunu grafikte görelim:



Görüldüğü gibi uçağın sesi arabanınkinden fazladır. yani uçağın sesinin genliği arabanın sesinin genliğinden fazladır.




  • Gürültü
Gürültlü bir sesle müzikal bir sesin dalgaları birbirine benzemez. Ritmik seslerin dalgaları yumuşaktır. Gürültüde ise keskin dalgalar vardır.
Grafikleri inceleyelim:










Farklı Ses Tonlarının Animasyonları için TIKLAYINIZ ..


Sesin Yüksekliği: İncelik ve Kalınlık   




 İnce sesi kalın sesten ayıran özelliğe sesin yüksekliği veya ses perdesi denir.
Ses kaynağının 1 saniyede ürettiği dalga sayısına veya ses kaynağının 1 sn’deki titreşim sayısına frekans denir.
Sesin yüksekliği, ses kaynağının titreşim hızına yani frekansına bağlıdır ve doğru orantılıdır.
• Ses kaynaklarının frekansı yani titreşim hızı arttığı zaman sesin yüksekliği artar ve ses ince (tiz) çıkar. Frekansı yani yüksekliği fazla olan sese ince ses denir.
• Ses kaynaklarının frekansı yani titreşim hızı azaldığı zaman sesin yüksekliği azalır ve ses kalın (pes) çıkar. Frekansı yani yüksekliği az olan sese kalın ses denir.

Frekans birimi hertz (Hz) dir ve frekans, dalga boyu ile ters orantılıdır. Dalga boyu arttıkça frekans azalır, dalga boyu azaldıkça frekans artar.
Çevrede bulunan ses kaynaklarının ürettiği ses dalgalarının yüksekliği yani incelik ya da kalınlığı, sesin frekansına bakılarak belirlenir. (Saniyede 300 kez titreşen telin çıkardığı ses, 200 kez titreşen telin çıkardığı sesten daha incedir).

Verilen ses dalgalarının her üç durumda da genlikleri yani ses şiddetleri yani enerjileri aynı olmasına rağmen dalga boyları ve frekansları farklı olduğu için yükseklikleri yani incelik ve kalınlıkları birbirinden farklıdır.


Dalga Boyları : 3. Durum > 2. Durum > 1. Durum
Frekansları ; 1. Durum > 2. Durum > 3. Durum
Yükseklikleri ; 1. Durum > 2. Durum > 3. Durum
İncelikleri ; 1. Durum > 2. Durum > 3. Durum
Kalınlıkları ; 3. Durum > 2. Durum > 1. Durum






NOT : 1- Kadınların ses telleri kısa olduğu için ses frekansları büyük ve sesleri incedir. Çünkü
telin boyu kısaldıkça frekansı artar. Erkeklerin ses telleri uzun olduğundan ses frekansları düşük yani sesleri kalındır.
2- Gücü, bir halden diğerine dönüştüren cihazlara transducer (dönüştürücü) denir. Mikrofon ve kuartz kristal gibi, seramik ve magnetik fonograf pikaplar, ses dönüştürücülerine örnektir. Bazı dönüştürücüler, ultrasonik dalgalar yaratabilirler. Böyle cihazlar, ultrasonik temizleyicilerde ve sualtı denizciliğinde kullanılır.
3- Ultrasonik dalgalar, bir kuartz kristaline, alternatif elektrik alanın uygulanmasıyla elde edilebilir.




ÖRNEKLER : 


1- Sivrisinek kanatları saniyede 600 kez titreşir. Bu nedenle saniyede havada 600 ses dalgası yani titreşim oluşur ve bu ses dalgaları havada yayılarak kulağa gelir ve ince yani yüksek ses olarak duyulur.
2- Traktör çalışınca, traktördeki ağır metal parçalar yavaş titreşir ve ses dalgası yani titreşim sayısı az olur ve kalın ses oluşur. (Vızıldama yerine homurtu sesi duyulur).
3- Bazı hayvanlar insanların duyabileceğinden çok yüksek yani büyük frekanslı sesler üretebilir ve duyabilir.
4- Şişelere konan farklı miktardaki sular farklı yükseklikte sesler çıkartır.
• Şişelere vurulduğunda en yüksek yani ince ses boş şişeden çıkar. Şişedeki su miktarı arttıkça sesin yüksekliği azalır, kalınlığı artar.
Bunun nedeni şişelere vurulduğunda hem şişe hem de su titreşir. Boş şişede sadece şişe titreşeceği için şişenin titreşim sayısı yani frekansı ve sesin yüksekliği artar, ses daha ince çıkar. Su miktarı arttığında kütle artar ve şişe ve su birlikte titreşeceği için şişenin titreşim sayısı yani frekansı ve sesin yüksekliği azalır, ses daha kalın çıkar.
• Şişelere üflendiğinde en az yüksek yani kalın ses boş şişeden çıkar. Şişedeki su miktarı arttıkça sesin yüksekliği ve inceliği artar.
Bunun nedeni şişelere üflendiğinde sadece hava titreşir. Boş şişede hava daha fazla olduğu (uzunluk arttığı) için frekans ve sesin yüksekliği azalır, ses daha kalın çıkar. Su miktarı arttığında hava miktarı azaldığı (uzunluk azaldığı) için frekans ve sesin yüksekliği artar, ses daha ince çıkar.
5- Farklı uzunluktaki levhalardan yapılan ksilefonlarda kısa levhalar ince, uzun levhalar kalın ses çıkartır. Çünkü uzunluk arttıkça frekans yani titreşim sayısı azalır ve ses daha kalın çıkar.
6- Bir şişeye musluktan su doldurulurken su miktarı arttıkça sesin kalınlığı artar. Çünkü şişeye su dolarken su şişeye çarptığı anda şişenin ve içindeki suyun titreşmesini sağlar. Su miktarı arttıkça titreşim sayısı yani frekans azalacağı için ses daha kalın çıkar.
7- Flütte çıkarılan kalın –do sesinin yüksekliği –si sesinin yüksekliğine göre daha azdır.
8- Kaplanın çıkardığı ses dalgası, kedininkine göre düşük frekanslıdır ve bu nedenle daha kalındır.
9- Farklı diyapazonlara lastik tokmaklarla vurulduğunda farklı yükseklik yani incelik ve kalınlıkta sesler duyulur. Diyapazonun frekansı büyükse daha yüksek yani ince ses, frekansı büyükse daha az yüksek yani kalın ses çıkartır. Diyapazonun üzerinde belirtilen frekansı, diyapazon çatalının 1 sn’deki titreşim sayısını verir. (256 Hz, 322 Hz, 384 Hz, 512 Hz). (256 Hz’lik diyapazon sn’de 256 kez titreşirken 512 Hz’lik diyapazon sn’de 512 kez titreşir).



HAVASIZ ORTAMDA SES

Ses maddenin titreşimiyle olur.  Yani maddenin olmasığı yerde sesin yayılması mümkün değildir.
Aşağıdaki animasyonda ses ve madde arasındaki ilişki anlatılmaktadır. Havası emilmiş ( vakumlanmış) kabın içindeki zil çalıyor olsa bile sesi boşlukta yayılamaz. Dolayısıyla biz sesi duymayız. Vana açılıp içeri hava girdiğinde sesin nasıl ortama yayıldığını görebilirsiniz.
Animasyonu oynatmak için kabın girişindeki vanaya tıklayın. Çıkış kısmındaki motora tıkladığınızda ise ortamın havasını vakumlanmasını sağlayacaksınız.




SESİN HIZI

Ses bir dalga hareketi olduğuna göre tıpkı su dalgalarında olduğu gibi çeşitli sürat değerlerine sahiptir. Ortamın türüne göre ses dalgalarının hızı da değişmektedir.
Ses Hızı Nelere Bağlıdır?
Sesin yayılma hızı içinde bulunduğu ortama ve ortamın sıcaklığına bağlıdır.
Madde türünün ses hızına etkisi
Aşağıdaki değerleri inceleyerek sesin hızının farklı madde türlerinde nasıl değiştiğini inceleyin. (Değerler 20 santigrat derece içindir.)
Karbondioksit:   277 m/s
Hava:  344 m/s
Alkol:  1213 m/s
Su:   1463 m/s
Altın:   1743 m/s
Bakır:   3560 m/s
Demir:   5130 m/s
Yukarıdaki tablodan da anlaşılacağı gibi yoğunluğu az olan gazlar sesi iyi taşıyamazlar. Yoğunluk arttıkça ses hızı da artar.
Sıcaklığın ses hızına etkisiSıcaklık arttıkça maddeye ait taneciklerin daha çok hareket etmek istediğini biliyoruz. Özellikle gazlarda bu durumu daha iyi gözlemleriz. Aşağıdaki değerleri inceleyerek sıcaklık farkının ses hızına etkisini fark edebilirsiniz.
Hava :  0 °C   332 m/s
Hava :   20 °C  344m/s
Hava :  100 °C 386 m/s
Sıcaklık arttıkça ses hızı da artar.
Sesin havadaki ortalama hızı 340 m/s olarak kabul edilir. Işık ise sesten yaklaşık 900.000 kat daha hızlıdır. Bu nedenle yıldırım veya şimşek olaylarında bize önce hızlı olan ışık ulaşır. Ses ise bir kaç saniye sonra bize ulaşır. Bu yüzden önce yıldırımın ışığını sonra da gök gürültüsünü duyarız.



MÜZİK VE FEN


Bir müzisyen piyanoyla bestesini çalarken çıkan sesi büyük bir zevkle dinleyebilirsiniz. Ancak bir usta matkapla duvarı delerken çıkan sesten aynı zevki alabilir misiniz? Piyanoyla bir müzisyen müzik üretebilir. Ancak matkaptan çıkan sesin müzik olduğu söylenemez. Müzik ve gürültüyü ayıran şey ses dalgalarının düzenliliğidir. Bir piyanist piyanonun tuşlarına basarken düzenli ses dalgaları oluşurken, matkaptan çıkan ses dalgaları düzensiz ve karmakarışıktır.
İnsan kulağı bu iki ses dalgası arasındaki farkı algılar. Düzenli ses dalgaları hoş bir melodi gibi kulağımıza gelirken düzensiz ses dalgaları bizi rahatsız eder. Bizi rahatsız eden sesler genellikle gürültü olarak adlandırılır.
Ses kaynaklarından çıkan ses dalgalarının genliğini ve frekansını ölçmek için osiloskoptan yararlanılır. Osiloskoba bağlı bir mikrofondan alınan ses elektrik sinyallerine dönüşür. Bu elektrik sinyalleri osiloskop ekranında ses dalgalarının görüntülenmesini sağlar. Böylece ses dalgalarının ne kadar düzenli ya da düzensiz olduğu da anlaşılabilir.
Müzik aletlerinin bazıları telin titreşimiyle, bazıları havanın titreşimiyle bazıları ise deri ya da plastik yüzeyin titreşimiyle ses üretir.
Telli çalgılarda farklı kalınlıklarda teller kullanılır. Akord yapılarak bu tellerin gerginlikleri değiştirilir. Telin inceliği – kalınlığı, uzunluğu – kısalığı ve gerginliği çıkardığı sesi etkiler. Genellikle bu çalgılarda her nota için bir tel bulunmaz. Müzisyen tel üzerindeki bir noktaya parmağını basarak telin uzunluğunu değiştirir ve farklı notaları çıkarabilir. Telli çalgılardan çıkan seslerin birbirinden farklı olmasında gövde yapıları da etkilidir. Gövdenin genişliği yüzeyinin yapısı ve yapıldığı malzeme çalgıdan çıkan sesi etkiler. Özellikle el yapımı kemanların her birinin ses özelliği birbirinden farklıdır. Birinin çıkardığı ses diğerlerine tıpatıp uymaz.
Üflemeli çalgılarda titreşen havadır. Sanatçı bazı deliklere parmağını koyarak titreşen havanın uzunluğunu değiştirir. Böylelikle inceden kalına tüm notaları çıkarır.
Klarnet de üflemeli bir çalgıdır. Ancak Klarnette bir ağızlık kullanılır. Klarnete üflendiğinde ağızlık titreşir ve bu titreşim klarnet içindeki havaya iletilir. Zurna da klarnet gibi ağızlıkla çalınan bir üflemeli çalgıdır.
Borazanda herhangi bir subap ya da delik yoktur. Müzisyen nefesini kullanarak farklı notaların oluşmasını sağlar. Trombon üzerindeki hareketli kısım içinde hava bulunan borunun uzunluğunu değiştirerek farklı notaları çıkarır. Trompette havanın titreşimini kontrol eden subaplar bulunur. Borazan, trombon ve trompette ağızlık bulunmaz.
Müzik aletlerinin boyutları küçüldüğünde genellikle yüksek frekanslı ses (ince ses), boyutları büyüdüğünde düşük frekanslı ses (kalın ses) üretirler. Bunu üflemeli çalgılarda rahatlıkla görebiliriz.
Davul, trampet, darbuka gibi vurmalı çalgılardan çıkan sesin özelliğini vurulan kısmın deri ya da plastik yapılması, kullanılan malzemenin gerginliği ve çalgının gövde şekli etkiler.
Piyano tuşlu bir çalgıdır. Tuşlarına basıldığında yapısında bulunan çekiçli mekanizma sayesinde teller titreşir ve ses üretilir. Bu özelliğinden dolayı orkestrada vurmalı çalgılar sınıfında yer alır. Müzik aletlerinde çıkan ince seslere tiz, kalın seslere pes denir.





KAYNAKÇA
ŞİŞELERDEN FARKLI SES ÜRETME (2012, ŞUBAT 27) <http://www.youtube.com/watch?v=MpeYpvsd4_g&feature=player_embedded> (2012, NİSAN 8)
SESİN HIZI <http://www.karmabilgi.net/ses-hizi/> (2012, NİSAN 9)
ÜSTÜNDAĞ, M. TİTREŞEN CİSİMLER SES ÜRETİR <http://www.youtube.com/watch?v=92n43UF-9JQ&feature=relmfu (2012, NİSAN 10)
ÜSTÜNDAĞ, M. SESİN HIZI VE YAYILMASI <http://www.youtube.com/watch?v=otu0FoXPBPY> (2012, NİSAN 10)
MÜZİK VE FEN <http://www.fenodevi.com/fen-ve-teknoloji-odevi-konulari/238-8-sinif-muzik-ve-fen.html> (2012, NİSAN 10)
Gönderen zaman:

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder

Kaydol: Kayıt Yorumları (Atom)