לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
נושא :מהי השפעת המרחק על עוצמת הקול?
רקע מדעי קול הוא צורה של אנרגיה המשמשת אותנו ואת בעלי החיים כדי ליצור תקשורת .הקול נוצר על ידי תנודות שמעבירות אנרגיה דרך האוויר או דרך חומרים אחרים (נוזל ,מוצק) .כאשר נוצרת תנודה היא מתפשטת בחומר וגורמת לתנועה בחלקיקי החומר.חלקיקים אלה נעים ונתקלים בחלקיקים אחרים וגם חלקיקים אלה נעים ונתקלים בחלקיקים נוספים .התנועה הזו מכונה גלי קול .לקול יש שתי תכונות חשובות :גובה הקול ועוצמת הקול .גובה הקול נקבע על ידי התנודות שיוצרים חומרים שונים .מספר גדול של תנודות בשנייה פרושו קול גבוה ומספר קטן של תנודות בשנייה פרושו קול נמוך .מספר התנודות בשנייה מכונה תדירות(.קול בעל תדירות גבוהה הוא קול
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי גבוה ולהיפך .עוצמת הקול מבטאת עד כמה חזקות התנודות שיוצרות את הקול (החוזק שבו אנו שומעים את הקולות) .עוצמת הקול נמדדת ביחידות של דציבלים .dB
מה נחקור? במעבדה ממוחשבת זו נבחן את תופעת העברת קול באמצעות ניסוי הבודק כיצד המרחק משפיע על עוצמת הקול? נבצע חמש מדידות של עוצמת הקול המתקבלת במרחקים הבאים: 5ס"מ 30 ,ס"מ 60 ,ס"מ 90 ,ס"מ ו 120 -ס"מ.
ציוד וחומרים ● einstein™ Tabletאו einstein™ LabMate ● חיישן קול ● מקור קול ()pure tone ● גיליון נייר בגודל ()x 21 cm 150 ● נייר דבק ● כלי כתיבה ● סרגל
העמדת הניסוי עבודה קבוצתית .1 .1הפעילו את einstein™ Tabletאו .einstein™ LabMateבהפעלת וחיבור ה einstein™ LabMateיש לקשר את אוסף הנתונים לתוכנה ע"י חיבורית ה .bluetoothלפרטים נוספים יש להוריד את מדריך המשתמשמהאתר. חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי .2הקפידו לשמור על שקט בזמן מדידות עוצמת הקול. .3לחצו על תוכנת ה MiLABEx -ועל הכפתור MiLABEx
בעמוד הכניסה
מערך אוגר הנתונים קול קצב הדגימה:
25דגימות בשניה
:משך הדגימה
30שניות
רגע לפני... שערו :עוצמת הקול בדציבלים תעלה /תרד /לא תשתנה ככל שנתרחק ממקור הקול ציירו לפחות 3עמודות המציגות את השערתכם
השפעת המרחק על עוצמת הקול
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
ביצוע הניסוי מדידה 1
.1חברו את כבל חיישן הקול לאחת היציאות בטאבלט. .2הניחו את גיליון הנייר במרכז השולחן .3חברו בנייר דבק את צידי הגיליון לשולחן .4הניחו את מקור הקול במרכז צידו השמאלי של גיליון הנייר. .5העבירו קו ישר באורך של 120סמ מהנקודה שם יונח מקור הקול. .6סמנו קווים על הישר במרחקים הבאים 120 ,90 ,60 ,30 ,5 :סמ' .7הציבו את חיישן הקול בניצב למקור הקול במרחק 5סמ' (הקפידו שהרמקול שלו יהיה מכוון לעבר מקור הקול). .8הפעילו את מקור הקול ולחצו על צלמית התחל (
) כדי להתחיל רישום של
הנתונים חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי .9המתינו 30שניות ולחצו על צלמית עצור ( .
)
.10חזרו על המדידה 3פעמים. .11בסיום שמרו את הנתונים על-ידי לחיצה על צלמית שמור (
) בסרגל הכלים
העליון.
ביצוע הניסוי מדידה 2
.1בצעו מדידה נוספת כשחיישן הקול במרחק של 30סמ' ממקור הקול. .2הפעילו את מקור הקול ולחצו על צלמית התחל ( .3המתינו 30שניות ולחצו על עצור ( .
)כדי להתחיל רישום של הנתונים.
)
.4חזרו על המדידה 3פעמים. .5בסיום המדידה שמרו את הנתונים על-ידי לחיצה על צלמית שמור ( העליון.
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
) בסרגל הכלים
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
ביצוע הניסוי
מדידה 3 .1בצעו מדידה נוספת כשחיישן הקול במרחק של 60סמ' ממקור הקול. .2הפעילו את מקור הקול ולחצו על צלמית התחל ( .3המתינו 30שניות ולחצו על עצור ( .
)כדי להתחיל רישום של הנתונים.
)
.4חזרו על המדידה 3פעמים. .5בסיום המדידה שמרו את הנתונים על-ידי לחיצה על צלמית שמור ( העליון.
ביצוע הניסוי חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
) בסרגל הכלים
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי מדידה 4
.1בצעו מדידה נוספת כשחיישן הקול במרחק של 90סמ' ממקור הקול. .2הפעילו את מקור הקול ולחצו על צלמית התחל ( .3המתינו 30שניות ולחצו על עצור ( .
)כדי להתחיל רישום של הנתונים.
)
.4חזרו על המדידה 3פעמים. בסיום המדידה שמרו את הנתונים על-ידי לחיצה על צלמית שמור (
) בסרגל הכלים העליון.
ביצוע הניסוי מדידה 5 חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
.1בצעו מדידה נוספת כשחיישן הקול במרחק של 120סמ' ממקור הקול. .2הפעילו את מקור הקול ולחצו על צלמית התחל ( .3המתינו 30שניות ולחצו על עצור ( .
)כדי להתחיל רישום של הנתונים.
)
.4חזרו על המדידה 3פעמים. .5בסיום המדידה שמרו את הנתונים על-ידי לחיצה על צלמית שמור (
) בסרגל הכלים
העליון.
תוצאות ומסקנות השוו בין השערתכם אשר הצגתם בדיאגרמת עמודות לבין הממצאים המופיעים בדיאגרמת העמודות
דונו בשאלות הבאות:
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
דיון בכיתה עקבו אחר השינויים שחלו בעוצמת הקול כתלות במרחק:
.1
.1
באיזה מרחק היתה עוצמת הקול הגבוהה ביותר?
.2באיזה מרחק עוצמת הקול הנמוכה ביותר? בחרו את המשפט הנכון:
.2 .1
ככל שמתרחקים ממקור הקול עוצמת הקול בדציבלים יורדת.
.2
ככל שמתרחקים ממקור הקול עוצמת הקול בדציבלים עולה.
.3מדוע התבקשת לחזור על הניסוי 3פעמים?
יישום עיינו בחוק הישראלי למניעת מפגעי רעש המתייחס למפגעי רעש מותרים באזור מגורים ותעשייה והכולל גם דוגמאות למפלסי רעש. אפשרות א :תכננו ושרטטו שכונה קטנה הכוללת בתי מגורים ,כביש ראשי 2 ,מפעלי תעשייה ומרכז מסחרי. ● היכן תמקמו את המפעלים? ● כיצד תתגברו על רעש המשאיות הפורקות סחורה במרכז מסחרי? ● היכן תמקמו את כניסת המשאיות ביחס לבתי המגורים? ● היכן תמקמו את הכביש הראשי? אפשרות ב :מתכננים לבנות שדה תעופה קטן לטיסות פנים ליד מקום מגוריכם .כתבו מכתב למועצה האזורית שלכם והסבירו מדוע כדאי להקים את שדה התעופה במרחק רב מהיישוב?
חקירת המשך חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי תכננו ניסוי הבודק את התפשטות הקול כיצד גלי קול עוברים גופים הניצבים בדרך? מתוך מסמך ההתנסויות המרכזיות המוצעות לכיתה רעיונות ודגשים ● אנרגיית הקול ● לאנרגיה מופעים שונים (סוגי אנרגיה) ציוני דרך ● התפשטות הקול בחומר (הולכה בגז ,בנוזל ,במוצק) ולא בריק) מיומנויות ● ניסוי העלאת השערות לשאלה נתונה ● כיצד מתפשט הקול ? ●
סיכום הניסוי
●
הסבר לתופעה :הקול נוצר מתנודות אוויר המתפשטות ומגיעות לאוזניים.
ההתנסות ● -התפשטות הקול באוויר הניסוי/התצפית/תהלי ● שינוי עוצמת הקול ובבדיקת השפעת השינוי בעוצמת הקולות ך טכנולוגי/דגם
הבוקעים מן הרמקול על תנודות יריעת הניילון.
הצעות למקורות ● מדע וטכנולוגיה לכתה ו' הוצאת רמות אוניברסיטת תל אביב תומכים עמודים .224- 225 ● מסע מדע ו' הוצאת כינרת עמודים .74-76 ● מדע בעידן טכנולוגי חלק שישי ,הוצאת רכס עמודים 117-125
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com