2. Jak ssaki morskie słyszą/komunikują/postrzegają swoje otoczenie?

Podobne dokumenty
TEMAT: OBSERWACJA ZJAWISKA DUDNIEŃ FAL AKUSTYCZNYCH

Fale dźwiękowe - ich właściwości i klasyfikacja ze względu na ich częstotliwość. dr inż. Romuald Kędzierski

Fal podłużna. Polaryzacja fali podłużnej

II. Metoda pracy Praca z podręcznikiem i atlasem, opis, wyjaśnianie, rozmowa dydaktyczna, obserwacja, prezentacje, gra dydaktyczna, pokaz.

Drgania i fale sprężyste. 1/24

SCENARIUSZ LEKCJI Z FIZYKI DLA KLASY III GIMNAZJUM. Temat lekcji: Co wiemy o drganiach i falach mechanicznych powtórzenie wiadomości.

Projekt W ś wiecie dź więko w

LIGA klasa 2 - styczeń 2017

5.1. Powstawanie i rozchodzenie się fal mechanicznych.

AKUSTYKA. Matura 2007

Doświadczalne wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

Drania i fale. Przykład drgań. Drgająca linijka, ciało zawieszone na sprężynie, wahadło matematyczne.

Podstawy fizyki wykład 7

Badanie efektu Dopplera metodą fali ultradźwiękowej

Fale dźwiękowe. Jak człowiek ocenia natężenie bodźców słuchowych? dr inż. Romuald Kędzierski

Ruch falowy. Parametry: Długość Częstotliwość Prędkość. Częstotliwość i częstość kołowa MICHAŁ MARZANTOWICZ

SCENARIUSZ ZAJĘĆ. Metody kształcenia (wg W. Okonia): dyskusja, eksperyment pokazowy, wykład

Fale w przyrodzie - dźwięk

Fale akustyczne. Jako lokalne zaburzenie gęstości lub ciśnienia w ośrodkach posiadających gęstość i sprężystość. ciśnienie atmosferyczne

Wykład FIZYKA I. 11. Fale mechaniczne. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI

SCENARIUSZ ZAJĘĆ SZKOLNEGO KOŁA NAUKOWEGO Z PRZEDMIOTU FIZYKA PROWADZONEGO W RAMACH PROJEKTU AKADEMIA UCZNIOWSKA

1. Po upływie jakiego czasu ciało drgające ruchem harmonicznym o okresie T = 8 s przebędzie drogę równą: a) całej amplitudzie b) czterem amplitudom?

Dźwięk. Cechy dźwięku, natura światła

Przykładowe poziomy natężenia dźwięków występujących w środowisku człowieka: 0 db - próg słyszalności 10 db - szept 35 db - cicha muzyka 45 db -

3. WYNIKI POMIARÓW Z WYKORZYSTANIEM ULTRADŹWIĘKÓW.

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Drgania i fale zadania. Zadanie 1. Zadanie 2. Zadanie 3

Mierzymy długość i szybkość fali dźwiękowej. rezonans w rurze.

Projekt Czy te oczy mogą kłamac

Etap rejonowy. Instrukcja dla ucznia

Na wykresie przedstawiono zależność drogi od czasu trwania ruchu dla ciał A i B.

SCENARIUSZ LEKCJI OPRACOWANY NA PODSTAWIE PODRĘCZNIKA JERZEGO GINTERA FIZYKA 3 Wydawnictwo WSiP Warszawa 2001

ANALIZA HARMONICZNA DŹWIĘKU SKŁADANIE DRGAŃ AKUSTYCZNYCH DUDNIENIA.

LASEROWY DALMIERZ DO POMIARU ODLEGŁOŚCI

Scenariusz nr 13 zajęć edukacji wczesnoszkolnej

1. Jeśli częstotliwość drgań ciała wynosi 10 Hz, to jego okres jest równy: 20 s, 10 s, 5 s, 0,1 s.

PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA Z JĘZYKA ANGIELSKIEGO kl. I-III ROK SZKOLNY 2016/2017

Rozmycie pasma spektralnego

Imię i nazwisko ucznia Data... Klasa...

SPRAWDZIAN NR 1. Oceń prawdziwość każdego zdania. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, lub F, jeśli jest fałszywe.

KOD UCZNIA KONKURS FIZYCZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW II ETAP REJONOWY. 17 listopada 2014

Efekt Dopplera. dr inż. Romuald Kędzierski

Prowadzący: Kamil Fedus pokój nr 569 lub 2.20 COK konsultacje: środy

obszary o większej wartości zaburzenia mają ciemny odcień, a

Celem ćwiczenia jest badanie zjawiska Dopplera dla fal dźwiękowych oraz wykorzystanie tego zjawiska do wyznaczania prędkości dźwięku w powietrzu.

A) 14 km i 14 km. B) 2 km i 14 km. C) 14 km i 2 km. D) 1 km i 3 km.

Przygotowała: prof. Bożena Kostek

SCENARIUSZ LEKCJI. Fale akustyczne oraz obróbka dźwięku (Fizyka poziom rozszerzony, Informatyka poziom rozszerzony)

Imię i nazwisko ucznia Klasa Data

Scenariusz zajęć nr 3

Mapa akustyczna Torunia

Projekt efizyka. Multimedialne środowisko nauczania fizyki dla szkół ponadgimnazjalnych. Rura Kundta. Ćwiczenie wirtualne. Marcin Zaremba

I. TEST SPRAWDZAJĄCY WIELOSTOPNIOWY : BODŹCE I ICH ODBIERANIE

Ma x licz ba pkt. Rodzaj/forma zadania

SCENARIUSZE ZAJĘĆ W CENTRUM NAUKI KOPERNIK W WARSZAWIE

Wyznaczanie prędkości dźwięku

WYZNACZANIE PRĘDKOŚCI DŹWIĘKU METODĄ QUINCKEGO I KUNDTA

Badanie zależności położenia cząstki od czasu w ruchu wzdłuż osi Ox

Szkoła Podstawowa nr 247 wwarszawie klasy IV-VIII. Zasady ogólne

PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA DRUGI JĘZYK OBCY: Szkoła Podstawowa klasy VII

Ogólna prezentacja telefonu

Autor: Klasa I Temat lekcji: Edukacja: Cel/cele zajęć: Cele zajęć w języku ucznia/ dla ucznia: Kryteria sukcesu dla ucznia

4.3 Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu metodą fali biegnącej(f2)

Fale dźwiękowe wstęp. Wytworzenie fali dźwiękowej w cienkim metalowym pręcie.

Słuchajmy w stereo! Dlaczego lepiej jest używać dwóch aparatów słuchowych zamiast jednego

Brief. Czas trwania 45 minut Poziom Starter. Plan zajęć

Instrukcja do laboratorium z Fizyki Budowli. Temat laboratorium: CZĘSTOTLIWOŚĆ

Temat: Zagrożenie hałasem

System wykrywania obiektów (pieszych, rowerzystów, zwierząt oraz innych pojazdów) na drodze pojazdu. Wykonał: Michał Zawiślak

Wykład 9: Fale cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski

Dźwięk i słuch. Percepcja dźwięku oraz funkcjonowanie narządu słuchu

Konkurs fizyczny szkoła podstawowa. 2018/2019. Etap wojewódzki

Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące:

WARUNKI, SPOSOBY I TRYB OCENIANIA Z JĘZYKA ANGIELSKIEGO DLA KLAS IV VII. I. Cele oceniania

Zmysł słuchu i równowagi

Historyczny przegląd rozwoju. i systemów akustyki podwodnej. The History of Maritime Technology Conference

Nauka o słyszeniu. Wykład I Dźwięk. Anna Preis,

AKADEMIA DLA MŁODYCH. Radzenie sobie ze stresem. moduł 4 PODRĘCZNIK PROWADZĄCEGO. praca, życie, umiejętności. Akademia dla Młodych

Odwrócona lekcja odwrócona klasa lub odwrócone nauczanie

Ćwiczenie nr 5 Doświadczenie Franka-Hertza. Pomiar energii wzbudzenia atomów neonu.

Obszar wsparcia: A. Rozwój funkcji słuchowych. Scenariusz zajęć

Fala jest zaburzeniem, rozchodzącym się w ośrodku, przy czym żadna część ośrodka nie wykonuje zbyt dużego ruchu

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 8 Temat: Obserwacja i analiza linii sił pola magnetycznego.

SCENARIUSZ LEKCJI FIZYKI W KLASIE 8 Z WYKORZYSTANIEM TIK

WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY

ZASTOSOWANIE PSYCHOAKUSTYKI ORAZ AKUSTYKI ŚRODOWISKA W SYSTEMACH NAGŁOŚNIAJĄCYCH

Szczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy II gimnazjum zgodny z nową podstawą programową.

Kamerton 1. Problem 1: Dlaczego kamerton umieszczony na pudle rezonansowym słyszymy głośniej? Skąd bierze się dodatkowa energia?

Wymagania edukacyjne język angielski klasa 1 na rok szkolny 2018/2019

PRZEDMIOTOWE ZASADY OCENIANIA Z JĘZYKA ANGIELSKIEGO I ETAP EDUKACYJNY KLASY I-III

Przedmiotowy system oceniania z języka angielskiego obowiązujący od roku szkolnego 2009/2010 (nowa podstawa programowa)

Zastosowanie ultradźwięków w technikach multimedialnych

W tym module rozpoczniemy poznawanie właściwości fal powstających w ośrodkach sprężystych (takich jak fale dźwiękowe),

GRAWITACJA MODUŁ 6 SCENARIUSZ TEMATYCZNY LEKCJA NR 2 FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY WIRTUALNE LABORATORIA FIZYCZNE NOWOCZESNĄ METODĄ NAUCZANIA.

Atlas ryb, podręcznik biologii ryb, mapa świata i Europy, mapa Polski z oznaczonymi zaporami na rzekach.

Gdzie jest moje miejsce w szkole?

Scenariusz zajęć języka angielskiego w klasie Va Temat: Where is the bank? opis położenia budynków względem siebie.

Transkrypt:

Akustyka to gałąź fizyki zajmująca się dźwiękiem i falami dźwiękowymi; bada procesy wytwarzania, rozchodzenia się, (propagacji) oddziaływania i odbioru dźwięku. Bioakustyka to interdyscyplinarna nauka stanowiąca połączenie biologii i akustyki, która zajmuje się naukowym badaniem, rejestrowaniem i analizą dźwięków wydawanych przez zwierzęta. 1. Czym jest dźwięk? Il. 1 Fala poprzeczna a fala podłużna Nothwestern University Dźwięk jest falą przemieszczającą się w wodzie lub w powietrzu, podobnie do fal oceanu, jakie można zaobserwować z plaży. Dźwięk potrzebuje ośrodka może to być ciecz (np. woda), substancja stała (np. dno morza) lub gaz (np. powietrze). Bez niego istnieć nie może. W przestrzeni kosmicznej dźwięk się nie przemieszcza, ponieważ panuje tam próżnia brak jakiegokolwiek medium, w którym mógłby się rozchodzić. Fala dźwiękowa określana jest mianem fali poprzecznej lub podłużnej. Cząsteczki fali podłużnej poruszają się równolegle do kierunku przemieszczania się fali. Z kolei w przypadku fali poprzecznej cząsteczki poruszają się w kierunku góra-dół, prostopadle do kierunku przemieszczania się fali. Falą poprzeczną jest na przykład La Ola wykonywana regularnie podczas kibicowania wydarzeniom sportowym. 2. Jak ssaki morskie słyszą/komunikują/postrzegają swoje otoczenie? Fauna morska żyje i komunikuje się w środowisku wodnym, które na ogół jest ciemne i zmętnione (przykładowo Morze Północne). Z tego też powodu zmysł wzroku jest tu praktycznie nieprzydatny. Zwłaszcza walenie rozwinęły wyróżniające je strategie komunikacji i systemy orientacji, które pozwalają im na zlokalizowanie ofiary, a nawet na utrzymywanie komunikacji na duże odległości z innymi osobnikami. Zębowce posługują się echolokacją. Przystosowały się w budowie anatomicznej do tej unikalnej formy komunikacji i orientacji. Są one w stanie wytwarzać fale dźwiękowe o bardzo wysokiej częstotliwości, zasysając powietrze narządem analogicznym do ludzkiej jamy nosowej, zwanym ustami fonicznymi. Wygenerowane w ten sposób kliknięcia są przez tzw. tłuszcz akustyczny przekazywane do przedniej części głowy zwanej melonem i emitowane w postaci wiązki dźwięku jako szereg kliknięć i gwizdów o wysokiej częstotliwości. Te fale dźwiękowe rozchodzą się w 1 / 9

wodzie do momentu natrafienia na jakiś obiekt może nim być potencjalna ofiara lub podwodna przeszkoda. Obiekty te następnie odbijają fale dźwiękowe tak, że wracają one z powrotem do waleni. Powracające echo jest odbierane przez kości żuchwy zlokalizowane blisko ucha. Emitując ultradźwiękowe kliknięcia lub krótkie pulsacyjne dźwięki, walenie potrafią zatem wykrywać echo odbijane przez obiekty znajdujące się pod wodą. W zasadzie widzą otoczenie za pomocą fal dźwiękowych, które emitują, podobnie jak sonar na statku. Duże walenie i foki nie korzystają wprawdzie z echolokacji, nadal posługują się jednak dźwiękiem i słuchem. Większe wieloryby komunikują się na duże odległości z innymi osobnikami, wysyłając dźwięki o niskiej częstotliwości zdolne pokonywać odległe dystanse pod wodą. Dźwięki te powstają w krtaniowych workach powietrznych. Poza dobrą zdolnością słyszenia pod wodą i w powietrzu, płetwonogie (foki i lwy morskie) mogą wykrywać/wyczuwać drgania wody dzięki wibrysom. Dźwięk, podobnie jak u innych ssaków i ludzi, powstaje u nich w krtani, a z innymi osobnikami komunikują się poprzez emisję fal dźwiękowych. 3. Co to jest zanieczyszczenie akustyczne? W środowisku występuje wiele różnych dźwięków pochodzenia naturalnego, takich jak odgłosy burzy, wiatru, zwierząt, deszczu lub dźwięków pochodzenia antropogenicznego, których źródłem jest człowiek i jego działalność. Ssaki morskie bardzo dobrze zaadaptowały się do naturalnie występujących dźwięków: rozumieją ich znaczenie, nauczyły się je ignorować lub odpowiednio na nie reagować. Zanieczyszczenie akustyczne jest sumą wszystkich dodatkowych dźwięków, które mogą oddziaływać na ssaki morskie w ich środowisku i cechuje je zazwyczaj duży stopień uciążliwości. Na terenach zurbanizowanych i wysoko uprzemysłowionych źródłem zanieczyszczeń akustycznych może być wiele różnych dźwięków wytwarzanych np. przez łodzie rekreacyjne, statki komercyjne, farmy wiatrowe, szyby wiertnicze, podwodne wydobycie surowców, konstrukcje itd. Istnieje wiele sposobów eksploatacji oceanów i wiele z nich pociąga za sobą obecność dźwięku w naturalnym środowisku. Suma tych nienaturalnych dźwięków określana jest mianem zanieczyszczeń akustycznych. 4. Dlaczego zanieczyszczenie akustyczne jest ważne/niebezpieczne dla ssaków morskich? Ponieważ dźwięk to główne narzędzie służące do lokalizowania pokarmu, komunikowania się z innymi osobnikami i orientacji w przestrzeni (jak np. u zębowców), sprawny system słuchowy jest ssakom morskim niezbędny. Jeżeli wzajemną komunikację tych zwierząt zakłóca antropogeniczny hałas, mogą one nie usłyszeć sygnałów wysyłanych przez inne osobniki w okresie godowym lub sygnałów informujących o źródle pożywienia, a to nierzadko znacząco wpływa na szanse przetrwania pojedynczych osobników czy nawet całego gatunku. Skrajny hałas może również spowodować wyleganie na brzeg i w konsekwencji śmierć zdesperowanych waleni próbujących uciec od źródła podwodnego hałasu. Hałas może także zaburzyć naturalne zachowanie tych zwierząt, wymusić na nich opuszczenie tymczasowo lub na stałe znanego im środowiska w poszukiwaniu cichszych siedlisk, prowadzić do poronień wskutek nagłego narażenia na skrajny stres i skutkować nieodwracalnymi zmianami na mapie ich występowania. Długotrwały lub pojawiający nagle bardzo głośny dźwięk może także upośledzać zdolność słyszenia pewnych częstotliwości, co zakłóca wychwytywanie kluczowych sygnałów (jakie towarzyszą np. zbliżaniu się do statku czy zawołaniom godowym). Stała ekspozycja 2 / 9

na zanieczyszczenie akustyczne może prowadzić do obniżenia odporności i zwiększyć podatność na choroby zakaźne i infekcje pasożytnicze. Wiele ssaków morskich słyszy i komunikuje się na częstotliwościach niedostępnych ludzkiemu uchu. Negatywny wpływ mogą mieć na nie także dźwięki niesłyszalne dla człowieka ani pod wodą ani w powietrzu. Zatem istotne jest, by przy ocenie wpływu zanieczyszczeń akustycznych na ssaki morskie używać rejestratorów szerokopasmowych częstotliwości do nasłuchiwania szerokiej gamy dźwięków, także tych niesłyszalnych przez ludzkie ucho, oraz adekwatnych systemów ich analizy. 5. Jak można poprawić obecną sytuację? Należy monitorować i badać aktualne poziomy hałasu w oceanach oraz ich wpływ na ssaki morskie. Politycy i osoby decyzyjne muszą wziąć ten postulat pod uwagę przy ocenie nowych rozwiązań czy propozycji eksploatacji oceanów. Budowa nowych obiektów powinna być np. poprzedzona oceną ryzyka uwzględniającą profil hałasu. Ponadto należy wdrożyć rozwiązania minimalizujące jego poziom. Mogą to być systemy takie jak kurtyny bąbelkowe instalowane podczas prac budowlanych lub projektowanie cichszych turbin silników statków (dalsze wyjaśnienia można znaleźć w prezentacji Power Point przedstawiającej eksperyment z użyciem kurtyny bąbelkowej; po obejrzeniu prezentacji można przeprowadzić podobny eksperyment z uczniami). Kupowanie lokalnych produktów zamiast towarów przewożonych statkami na duże odległości to kolejny sposób na redukcję transportu morskiego. Modyfikując nasze zachowania i nawyki zakupowe, możemy poprawić sytuację ssaków morskich, a także środowisko morskie w ogóle. 6. Jak można wykorzystać badania akustyczne, by chronić ssaki morskie i lepiej je poznać? Nadal niewiele wiadomo na temat tego, w jaki sposób ssaki morskie komunikują się między sobą i orientują się w przestrzeni podwodnej za pomocą dźwięku. By zgłębić te mechanizmy, badacze pracują z trenowanymi zwierzętami z zasłoniętymi oczami; próbują upewnić się, że podczas eksperymentu korzystają one wyłącznie z sygnałów dźwiękowych. W ten sposób można dowieść na przykład, że zębowce są w stanie odnaleźć właściwą drogę w labiryncie czy namierzyć ofiarę. Mogą także badać zdolności słuchowe trenowanych zwierząt. Zdolności słuchowe wyrzuconych na brzeg osobników mierzy się za pomocą słuchowych potencjałów wywołanych jest to jeden z parametrów badanych przed wypuszczeniem zwierzęcia. Zanim zwierzę zostanie puszczone wolno, należy upewnić się, że jest stanie usłyszeć dźwięki o charakterystycznych dla swojego gatunku częstotliwościach. Innym sposobem jest statyczny monitoring akustyczny. Wzdłuż kluczowych siedlisk lub tras transportowych kotwiczy się rejestratory danych akustycznych, które zapisują odgłosy obserwowanych gatunków. W ten sposób naukowcy mogą lepiej zrozumieć rozkład populacji i sposób, w jaki poszczególne osobniki wykorzystują swoje środowisko bez konieczności stałej, fizycznej obecności przy obserwacji z łodzi i bez potrzeby niepokojenia zwierząt. Aby uniknąć możliwej kolizji łodzi z waleniami, pasywne sensory akustyczne transmitują dźwięki fok i waleni w czasie rzeczywistym przez łącza radiowe lub satelitarne do jednostki odbiorczej, która następnie informuję załogę łodzi i badaczy, że na danym obszarze występują walenie i że z chwilą otrzymania alertu należy zachować szczególną ostrożność: http://www.listenforwhales.org/page.aspx?pid=434. 3 / 9

Ćwiczenia dydaktyczne 1. Frequencer: Gra Frequencer to płyta CD (pliki do pobrania na www.marine-mammals.com) z dźwiękami o różnej częstotliwości i natężeniu do głośnego odtwarzania. Dodatkowo uczniowie otrzymują do wypełnienia arkusz audiogramu. Jest on bardzo prosty i wygląda podobnie jak na przykładzie po prawej. Rozdaj egzemplarze audiogramu zanim odtworzysz dźwięki (dźwięki są wymienione w odpowiedniej kolejności). Zadaniem uczniów jest zaznaczyć słyszany dźwięk lub pozostawić puste pole, jeśli danego dźwięku nie usłyszeli. W rezultacie otrzymują swój osobisty profil słyszenia, osobisty audiogram! Il. 2: Audiogram. audiocheck.net 2. Ludzka echolokacja: Do przeprowadzenia tego eksperymentu potrzeba kilkunastu arkuszy np. z cienkiej sklejki, plastiku lub tektury (format A0 lub zbliżony); można użyć starych kartonów lub innych materiałów dostępnych w szkole. Przed przystąpieniem do eksperymentu uczniowie powinni wyemitować szereg kliknięć próbnych, używając własnej dłoni jako bariery, by sprawdzić, czy robią to skutecznie. Osiągnięcie zakładanej wydajności może zająć im nieco czasu, ale jest to zabawne ćwiczenie w grupach. Podczas eksperymentu dla uzyskania jak najlepszych wyników konieczne jest zachowanie ciszy. Uczniowie powinni stanąć w kręgu, z uniesionych arkuszy tworząc szczelną kolistą ścianę. W środku powinna znaleźć się jedna osoba z zawiązanymi oczami, której zadaniem będzie poruszać się wolno naprzód, emitując szereg kliknięć i gwizdów. Pozostali uczniowie trzymają w górze skierowane w jej stronę kartonowe arkusze. W miarę zbliżania się do ściany, uczeń zauważa zmianę dźwięku spowodowaną bliskością przeszkody, co zmusza go do zmiany kierunku. W zależności od poziomu zaciekawienia uczniów i dostępnego czasu, eksperyment można powtarzać, zmieniając osoby wewnątrz kręgu. 3. Kierunek dźwięku: Do tego eksperymentu potrzebna jest szara tuba zakończona pomarańczowym lejkiem. Pierwszy uczeń trzyma ją za jeden koniec przy lewym uchu, oplata za plecami i za drugi koniec trzyma przy uchu prawym. Drugi uczeń delikatnie uderza w tubę za jego plecami w różnych miejscach i po każdej stronie tak, by jego kolega mógł wskazać, w której części tuba została uderzona. Im bliżej środka znajduje się źródło dźwięku, tym trudniej będzie uczniowi ocenić jego kierunek. 4 / 9

4. Nazwij dźwięk: Do wykonania tego ćwiczenia potrzebna będzie prezentacja PPT z rozmaitymi dźwiękami pochodzenia naturalnego i antropogenicznego. Uczniowie mają do wyboru 4 możliwe odpowiedzi (a,b,c,d) i muszą odgadnąć, jaki usłyszeli dźwięk. Ćwiczenie można wykonywać samodzielnie lub w niewielkich grupach, gdzie zadaniem uczestników jest wspólne uzgodnienie poprawnej odpowiedzi, co stymuluje dyskusję i rozwija zdolność argumentacji. 5. Eksperyment z kurtyną bąbelkową (szczegóły w osobnym opisie) Wszystkie materiały niezbędne do przeprowadzenia eksperymentu znajdują się w skrzyni transportowej. Potrzebne będzie również akwarium, pojemnik lub wypełnione wodą wiadro. Połącz tubę do bąbelków z tubą dostępną w zestawie do pompy akwarium i ułóż ciasno w dwa zwoje. Zwiniętą tubę z ciężarkami umieść wewnątrz pojemnika z wodą, tak, by opadła na dno. Do zestawu dołączony jest alarm odstraszający, który emituje ostrzegawczy dźwięk; uruchamia się go, pociągając za sznurek, a wyłącza wsuwając z powrotem do środka niewielką zawleczkę. Urządzenie należy zanurzyć w wodzie. UWAGA: upewnij się, że alarm wisi w kolumnie wody, a nie leży na dnie zbiornika. W tym drugim przypadku ściany akwarium/wiadra zadziałają jak nadajniki dźwięku i eksperyment się nie uda, ponieważ dźwięk alarmu rozproszy się równomiernie wzdłuż wszystkich ścian zbiornika. Po wysłuchaniu dźwięku zanurzonego urządzenia, w fazie eksperymentu z użyciem kurtyny bąbelkowej uczniowie powinni zachować ciszę. Aby uruchomić kurtynę, włącz pompę akwarium. Odczuwalny będzie spadek poziomu głośności. Nie pozwól, by eksperyment trwał zbyt długo, ponieważ ucho ludzkie przyzwyczaja się do głośności dźwięku i dźwięk alarmowy słyszany ponownie po jakimś czasie wydaje nam się głośniejszy. 6. Zbuduj własny hydrofon W skrzyni transportowej znajdziesz materiał niezbędny do skonstruowania hydrofonu i nasłuchiwania za jego pomocą podwodnych dźwięków (szczegóły w osobnym opisie). 7. Test luk Wypełnij luki wyrazami i liczbami podanymi poniżej (dokonaj niezbędnych zmian gramatycznych). Każdego określenia możesz użyć tylko raz. Słowa i wartości do wykorzystania: 340,1500, amplituda, antropogeniczny, błony bębenkowe, ciśnienie, cykl, częstotliwość (3x), czynnik, długość fali, dźwięk, echolokacja, eksploracja, fala, gatunek, gęstość, głośny, głośność, hydrofon, identyfikować, komunikować się, konstrukcja, maskowanie, mikrofony, minimalizujący, natężenie, obniżać się, odległość, podwodny, pożywienie, słyszeć, słyszenie, technologia, temperatura, tymczasowy, uraz, wibrujący, wyczuć, wyższy (2x), wzrost, zachowanie, zakres słuchowy, zasolenie, zębowiec, zniszczenie, źródło. 5 / 9

Dźwięki, które słyszymy, to w rzeczywistości rozchodzące się w powietrzu lub w wodzie, które odbieramy za pomocą. Dźwięki może wydawać obiekt. Dźwięk określa się, podając, i to różnica w ciśnieniu w miarę przemieszczania się fali dźwięku. Zwiększenie amplitudy dźwięku czyni go głośniejszym, podobnie jak zwiększenie radio. Wraz ze amplitudy fali dźwiękowej, wzrasta natężenie dźwięku. Dźwięki o natężeniu odbieramy jako głośniejsze. to wielkość fizyczna opisująca liczbę cykli, jaką fala dźwiękowa wykonuje w ciągu 1 sekundy. Składają się na nią wysokie i niskie tony; gdy zwiększasz częstotliwość dźwięku, otrzymujesz dźwięk o tonie, gdy częstotliwość, uzyskujesz dźwięk o niższym tonie. Długość fali odpowiada długości jednego, liczonego od jednego najwyższego położenia fali do drugiego. Dźwięk rozchodzi się w powietrzu z prędkością ok. m/sek., podczas gdy w wodzie morskiej rozchodzi się z prędkością m/sek. Prędkość dźwięku zależy od,, materii, w której się on przemieszcza, a w oceanie dodatkowo od. Przyrządy służące do nagrywania dźwięku to w powietrzu, a pod wodą. jest ważny, by zwierzęta mogły zdarzenia dookoła nich na duże we wszystkich kierunkach. Ssaki morskie polegają na dźwięku, by otoczenie, komunikować się, lokalizować i chronić siebie. wykorzystują by obiekty takie jak potencjalne ofiary, przeszkody czy inne wieloryby. Jest wiele, które wpływają na to, czy i jak wiele dźwięku oddziałuje na ssaki morskie. Od źródła dźwięku, tego, jakie go emitują, na jakim obszarze występuje oraz jaki występuje na danym obszarze wszystkie te czynniki należy wziąć pod uwagę. Jeśli są to odgłosy zwierząt, powyższe czynniki mogą na nie wpływać. Mogą uniemożliwić zwierzętom ważnych dźwięków, co nazywa się, lub zmusić zwierzęta do zmiany. Jeśli dźwięk jest bardzo głośny, może spowodować fizyczne u zwierząt. Ekspozycja na hałas może wywołać lub stałe słuchu. Aktywność generująca dźwięk to m.in. transport,, działania obronne, geofizyczne oraz badania oceanograficzne. Celem technik i alternatywnych jest ograniczenie wpływu (wynikłych z aktywności ludzkiej) dźwięków na ssaki morskie. 6 / 9

7 / 9

8. Porównanie poziomu słyszenia i spektrum komunikacji morświnów i orek Porównaj zdolność słyszenia u poniższych gatunków (Rycina 1). Jak myślisz, z czego wynikają tak duże różnice między morświnem a orką, skoro oba należą do zębowców? Il. 3: Słyszenie i spektrum komunikacji u różnych gatunków Na podstawie: Einführung in die Physik: Band 2 - Von Schwingungen über Elektromagnetismus bis zur Astrophysik, Cornelsen 8 / 9

Informacje dla nauczycieli i edukatorów: Niniejszy moduł wyjaśnia złożoność świata akustyki i ma na celu wzbudzić zainteresowanie młodzieży zagadnieniami z jej obszaru. Informacje ogólne zawiera prezentacja PPT, którą warto przekazać uczniom jako materiał dodatkowy. Informacje bardziej szczegółowe można znaleźć pod adresem: http://www.dosits.org oraz http://www.acs.psu.edu/drussell/demos.html (w języku angielskim). Moduł obejmuje również kilka praktycznych eksperymentów do wykonania samodzielnie lub w grupach. Każdą część można zrealizować w trakcie 45 minutowych zajęć, przedłużyć lub skrócić w zależności od potrzeb. Można je również dowolnie łączyć lub pomijać. Nie ma potrzeby wykorzystania całości materiału w jednym cyklu kształcenia. Jeżeli uczniowie wykażą szczególne zainteresowanie jakimś tematem, nauczyciel może go pogłębić, rezygnując ze szczegółowego omówienia pozostałych zagadnień lub całkowicie je pomijając. Powodzenie i optymalne przeprowadzenie eksperymentów zależą w dużej mierze od zdolności uczniów do skupienia uwagi. Jeśli są niespokojni, pobudliwi można na eksperymenty przeznaczyć więcej czasu. Moduł składa się z: Ogólnych informacji na temat akustyki (prezentacja PPT) Pytań dla uczniów - Co oznacza termin akustyka? - W jaki sposób ssaki morskie słyszą/komunikują się ze sobą/ postrzegają otoczenie? - Dlaczego hałas/zanieczyszczenie akustyczne jest ważne/niebezpieczne dla ssaków morskich? - Co to jest zanieczyszczenie hałasem? - Jak można obniżyć poziom natężenia podwodnego hałasu? - Jak można wykorzystać wiedzę o akustyce do ochrony ssaków morskich i lepszego ich poznania? Gry/eksperymenty wspierające proces dydaktyczny - Frequencer (Audio CD /pliki dźwiękowe do pobrania pozwalające stworzyć własny audio gram profil słuchania) - Ludzka zdolność echolokacji (Uczeń porusza się z zasłoniętymi oczami w uszczelnionym okręgu, emitują szereg gwizdów i kliknięć. Ściany odbijają dźwięk, co ostrzega ucznia przed przeszkodą i wymusza zmianę kierunku ruchu.) - Kierunek dźwięku (Uczeń zatyka uszy dwoma końcami tuby. Na podstawie uderzeń po obu jej stronach rozpoznaje kierunek dźwięku) - Nazwij dźwięk (Prezentacja zawierająca różne dźwięki pochodzenia naturalnego i antropogenicznego. Zadaniem ucznia jest ich rozpoznanie i porównanie) - Hydrofon (Uczniowie mogą zbudować własny hydrofon, umieścić go w zbiorniku wod nym i przekonać się, ile są w stanie usłyszeć pod wodą) - Eksperyment z kurtyną bąbelkową (Kurtynę buduje się wokół źródła hałasu, by w prak tyce przedstawić działanie urządzenia łagodzącego hałas) - Test luk (Okazja do powtórzenia i utrwalenia przyswojonych informacji) - Porównanie słyszenia i spektrum komunikacji morświnów i orek 9 / 9

Ogólne informacje o akustyce Aby ugruntować i rozszerzyć posiadaną wiedzę, wykorzystaj załączoną prezentację Power- Point. Całą prezentację lub jej część możesz przekazać również uczniom. Pytania do uczniów Zainicjuj temat sesją pytań i odpowiedzi, aby skłonić uczniów do rozważenia zagadnień dotyczących ssaków morskich i dźwięku. Czy posiadają już jakąś wiedzę na temat akustyki? - Co oznacza termin akustyka? - Czym jest dźwięk? - W jaki sposób ssaki morskie słyszą/komunikują się/ postrzegają otoczenie? - Dlaczego hałas/zanieczyszczenie akustyczne jest ważne/niebezpieczne dla ssaków morskich? - Co to jest zanieczyszczenie hałasem? - Jak można obniżyć podwodnego hałasu? - Jak można wykorzystać wiedzę o akustyce do ochrony ssaków morskich i lepszego ich poznania? Po wysłuchaniu wypowiedzi uczniów, wyjaśnij, jaka jest prawidłowa odpowiedź na poszczególne pytania. Uczyń to, bazując na wypowiedziach uczniów oraz szczegółowych informacjach zawartych w prezentacji PowerPoint, dostosowując złożoność przekazu do wieku uczniów. Odpowiedzi do tekstu luk Fala, błony bębenkowe, wibrujący, natężenie, częstotliwość, długość fali, amplituda, głośność, wzrost, wyższy, częstotliwość, wyższy, 340, 1500, temperatura, ciśnienie, gęstość, zasolenie, mikrofon, hydrofon, dźwięk, komunikować się, odległość, wyczuć, pożywienie, zębowce, echolokacja, identyfikować, czynnik, źródło, częstotliwość, gatunek, zakres słuchu, maskowanie, zachowanie, uraz, tymczasowy, zniszczenie, konstrukcja, eksploracja, minimalizujący, technologia, antropogeniczny. Dodatkowe informacje: W sieci dostępne są aplikacje do analizy akustycznej, np. Analyzer (https://itunes.apple.com/us/ app/analyzer/id454225351?mt=8), Jeżeli szkoła zezwala na używanie tabletów lub ipadów, można pobrać taką aplikację, by ocenić różne środowiska pracy i źródła dźwięków. This project is funded by the Horizon 2020 Framework Programme of the European Union under Grant Agreement No. 710708 10 / 9