Hangforrások. Hangrezgések

A hang olyan hanghullámok, amelyek a levegő, más gázok, valamint a folyékony és szilárd közeg legkisebb részecskéinek rezgését okozzák. Hang csak ott keletkezhet, ahol anyag van, függetlenül attól, hogy milyen állapotban van. Vákuumban, ahol nincs közeg, a hang nem terjed, mert nincsenek olyan részecskék, amelyek hanghullámként működnének. Például az űrben. A hang módosítható, módosítható, más energiaformákká alakulva. Így a hang rádióhullámokká vagy azokká alakul elektromos energia, nagy távolságra továbbítható és információs adathordozóra rögzíthető.

Hanghullám

A tárgyak és testek mozgása szinte mindig rezgéseket okoz környezet. Nem számít, hogy víz vagy levegő. Ennek során a közeg részecskéi is oszcillálni kezdenek, amelyekre a test rezgései átadódnak. Hanghullámok keletkeznek. Ezenkívül a mozgásokat előre és hátrafelé hajtják végre, fokozatosan helyettesítve egymást. Ezért a hanghullám hosszanti. Soha nincs benne keresztirányú mozgás fel és le.

A hanghullámok jellemzői

Mint minden fizikai jelenségnek, ezeknek is megvannak a saját értékeik, amelyekkel le lehet írni a tulajdonságokat. A hanghullámok fő jellemzői a frekvenciája és az amplitúdója. Az első érték azt mutatja, hány hullám keletkezik másodpercenként. A második határozza meg a hullám erősségét. Az alacsony frekvenciájú hangok alacsony frekvenciájúak és fordítva. A hangfrekvenciát Hertzben mérik, és ha meghaladja a 20 000 Hz-et, akkor ultrahang történik. A természetben és a minket körülvevő világban is van elég példa alacsony és magas frekvenciájú hangokra. A csalogány csiripelése, a mennydörgés, a hegyi folyó zúgása és mások mind különböző hangfrekvenciák. A hullám amplitúdójának értéke közvetlenül függ attól, hogy milyen hangos a hang. A hangerő pedig csökken, ahogy távolodik a hangforrástól. Ennek megfelelően minél kisebb az amplitúdója, minél távolabb van a hullám az epicentrumtól. Más szóval, a hanghullám amplitúdója a hangforrástól való távolsággal csökken.

Hangsebesség

A hanghullámnak ez a mutatója közvetlenül függ annak a közegnek a természetétől, amelyben terjed. Itt a páratartalom és a hőmérséklet is jelentős szerepet játszik. Középen időjárási viszonyok a hangsebesség körülbelül 340 méter másodpercenként. A fizikában létezik olyan, hogy szuperszonikus sebesség, ami értékben mindig nagyobb, mint a hangsebesség. Ez az a sebesség, amellyel a hanghullámok terjednek, amikor a repülőgép mozog. A repülőgép szuperszonikus sebességgel halad, és még az általa keltett hanghullámokat is túlszárnyalja. A repülőgép mögött fokozatosan növekvő nyomás hatására lökéshanghullám képződik. Érdekes és kevesen ismerik egy ilyen sebesség mértékegységét. Machnak hívják. Mach 1 egyenlő a hangsebességgel. Ha a hullám 2 Mach sebességgel mozog, akkor kétszer olyan gyorsan halad, mint a hangsebesség.

Zajok

BAN BEN Mindennapi élet az emberi állandó zajok vannak. A zajszintet decibelben mérik. Az autók mozgása, a szél, a lombsuhogás, az emberek hangjainak összefonódása és egyéb hangzajok mindennapi kísérőink. De az emberi halláselemző képes megszokni az ilyen zajokat. Vannak azonban olyan jelenségek is, amelyekkel még az emberi fül alkalmazkodóképessége sem tud megbirkózni. Például a 120 dB-t meghaladó zaj fájdalomérzetet okozhat. A leghangosabb állat kék bálna. Ha hangokat ad ki, több mint 800 kilométeres távolságból is hallható.

Visszhang

Hogyan jön létre a visszhang? Itt minden nagyon egyszerű. A hanghullám képes visszapattanni különböző felületek: vízből, szikláról, falakról egy üres szobában. Ez a hullám visszatér hozzánk, így másodlagos hangot hallunk. Ez nem olyan egyértelmű, mint az eredeti, mivel a hanghullám energiájának egy része az akadály felé haladva disszipálódik.

Echolocation

A hangvisszaverődést különféle gyakorlati célokra használják. Például az echolocation. Ez azon a tényen alapul, hogy ultrahanghullámok segítségével meg lehet határozni azt a távolságot a tárgytól, amelyről ezek a hullámok visszaverődnek. A számításokat úgy végezzük, hogy megmérjük azt az időt, ameddig az ultrahang eléri a helyet, és visszatér. Sok állat képes visszhangot észlelni. Például a denevérek, delfinek élelemkeresésre használják. Az echolocation újabb alkalmazást talált az orvostudományban. Ultrahanggal történő vizsgálatkor kép keletkezik belső szervek személy. Ez a módszer azon alapszik, hogy az ultrahang a levegőtől eltérő közegbe jutva visszatér, így kép alakul ki.

Hanghullámok a zenében

Miért adnak ki bizonyos hangokat a hangszerek? Gitár csákányok, zongora dallamok, mély dobok és trombiták, egy bájos vékony fuvola hangja. Mindezek és sok más hang a levegő vibrációinak, más szóval hanghullámok megjelenésének köszönhető. De miért ilyen változatos a hangszerek hangzása? Kiderül, hogy ez több tényezőtől is függ. Az első a hangszer formája, a második az anyag, amelyből készült.

Nézzük meg a vonós hangszerek példáját. A húrok megérintésekor hangforrássá válnak. Ennek eredményeként elkezdenek rezgéseket kelteni, és a környezetbe küldik különböző hangok. Bármely vonós hangszer halk hangzása a húr nagyobb vastagságából és hosszából, valamint feszültségének gyengeségéből adódik. És fordítva, minél erősebben van megfeszítve a húr, minél vékonyabb és rövidebb, annál inkább alt a játék eredményeként kapott.

Mikrofon művelet

A hanghullámok energiájának elektromos energiává történő átalakításán alapul. Ebben az esetben az áramerősség és a hang jellege egyenes arányban van. Bármely mikrofon belsejében egy vékony fémlemez található. Ha hanghatásnak van kitéve, elkezd működni oszcilláló mozgások. A spirál, amelyhez a lemez kapcsolódik, szintén vibrál, ami azt eredményezi elektromosság. Miért jelenik meg? Ennek az az oka, hogy a mikrofonba beépített mágnesek is vannak. Amikor a spirál rezeg a pólusai között, elektromos áram keletkezik, amely a spirál mentén, majd a hangoszlopba (hangszóró) vagy az információs adathordozóra (kazettára, lemezre, számítógépre) rögzítő berendezésre jut. Egyébként egy hasonló szerkezetben van mikrofon a telefonban. De hogyan működnek a mikrofonok álló és mobiltelefon? A kezdeti fázis számukra ugyanaz - egy emberi hang hangja továbbítja rezgéseit a mikrofonlapra, majd minden a fent leírt forgatókönyv szerint zajlik: egy spirál, amely mozgáskor két pólust lezár, áram keletkezik. Mi a következő lépés? Így vezetékes telefon minden többé-kevésbé tiszta - mint a mikrofonban, a hang elektromos árammá alakítva fut át a vezetékeken. És mi van a mobiltelefon vagy pl walkie-talkie-val? Ezekben az esetekben a hang rádióhullám-energiává alakul, és eléri a műholdat. Ez minden.

Rezonancia jelenség

Néha ilyen feltételek jönnek létre, amikor a fizikai test rezgésének amplitúdója meredeken megnő. Ennek oka a kényszerrezgések frekvenciájának és az objektum (test) természetes rezgési frekvenciájának konvergenciája. A rezonancia lehet hasznos és káros is. Például egy autó kimentéséhez egy lyukból beindítják és előre-hátra tolják, hogy rezonanciát keltsen és lendületet adjon az autónak. De voltak esetek negatív következményei rezonancia. Például Szentpéterváron körülbelül száz éve egy híd omlott össze a szinkronizált menetelő katonák alatt.

A hangot a rugalmas közegekben és testekben lévő mechanikai rezgések okozzák, amelyek frekvenciája a 20 Hz és 20 kHz közötti tartományba esik, és amelyeket az emberi fül képes érzékelni.

Ennek megfelelően a jelzett frekvenciájú mechanikai rezgéseket hangnak és akusztikusnak nevezzük. A hangtartomány alatti frekvenciájú nem hallható mechanikai rezgéseket infrahangnak, a hangtartomány feletti frekvenciájúakat ultrahangnak nevezzük.

Ha egy hangzó testet, például elektromos csengőt helyezünk egy légszivattyú harangja alá, akkor a levegő kiszivattyúzásakor a hang egyre gyengébb lesz, és végül teljesen megszűnik. A hangzó test rezgésének átvitele a levegőn keresztül történik. Vegyük észre, hogy a hangzó test rezgései közben felváltva összenyomja a test felületével szomszédos levegőt, majd éppen ellenkezőleg, ebben a rétegben ritkaságot hoz létre. Így a hang terjedése a levegőben a levegő sűrűségének ingadozásával kezdődik a rezgő test felületén.

zenei hangnem. Hangosság és hangmagasság

Azt a hangot, amelyet akkor hallunk, amikor a forrása harmonikus oszcillációt kelt, zenei hangnak vagy röviden hangszínnek nevezzük.

Bármely zenei hangban két tulajdonságot különböztethetünk meg hallás alapján: a hangosságot és a hangmagasságot.

A legegyszerűbb megfigyelések meggyőznek bennünket arról, hogy bármely adott hangmagasság hangját a rezgések amplitúdója határozza meg. A hangvilla hangja az ütés után fokozatosan elhalkul. Ez a rezgések csillapításával együtt jelentkezik, azaz. amplitúdójuk csökkenésével. A hangvillát erősebben ütve, i.e. a rezgéseknek nagy amplitúdót adva erősebb hangot fogunk hallani, mint gyenge ütésnél. Ugyanez megfigyelhető egy húrnál és általában bármilyen hangforrásnál.

Ha több különböző méretű hangvillát veszünk, akkor nem lesz nehéz őket fülre rendezni a hangmagasság növekedési sorrendjében. Így méretükben is elhelyezkednek: a legnagyobb hangvilla adja a legalacsonyabb hangot, a legkisebb - a legmagasabb hangot. Így a hangmagasságot az oszcilláció frekvenciája határozza meg. Minél magasabb a frekvencia, és ezért minél rövidebb az oszcilláció periódusa, annál magasabb a hangmagasság, amit hallunk.

akusztikus rezonancia

A rezonancia jelenségek bármilyen frekvenciájú mechanikai rezgéseken megfigyelhetők, különösen a hangrezgéseken.

Két egyforma hangvillát egymás mellé teszünk, egymás felé fordítva a dobozok furatait, amelyekre fel vannak szerelve. A dobozokra azért van szükség, mert felerősítik a hangvillák hangját. Ennek oka a hangvilla és a dobozban lévő légoszlopok közötti rezonancia; ezért a dobozokat rezonátoroknak vagy rezonáns dobozoknak nevezik.

Üssük meg az egyik hangvillát, majd ujjunkkal tompítsuk. A második hangvilla hangját halljuk.

Vegyünk két különböző hangvillát, pl. különböző hangmagasságokkal, és ismételje meg a kísérletet. Most már egyik hangvilla sem reagál egy másik hangvilla hangjára.

Ezt az eredményt nem nehéz megmagyarázni. Az egyik hangvilla rezgései a levegőn keresztül hatnak bizonyos erővel a második hangvillára, ami arra készteti, hogy végrehajtsa kényszerrezgéseit. Mivel az 1. hangvilla harmonikus rezgéseket hajt végre, ezért a 2. hangvillára ható erő a harmonikus rezgések törvénye szerint változik az 1. hangvilla frekvenciájával. Ha az erő frekvenciája eltérő, akkor a kényszerrezgések olyan gyengék lesznek. hogy nem halljuk meg őket.

Zajok

Zenei hangot (nótát) hallunk, amikor az oszcilláció periodikus. Például ezt a hangzást egy zongorahúr adja. Ha egyszerre több billentyűt is lenyom, pl. több hangot megszólaltatni, akkor a zenei hang érzete megmarad, de a mássalhangzó (kellemes a fülnek) és a disszonáns (kellemetlen) hangok közötti különbség egyértelműen kirajzolódik. Kiderült, hogy azok a hangok, amelyeknek a pontjai kis számarányban vannak, összecsengenek. Például a konszonanciát akkor kapjuk meg, ha a periódusok aránya 2:3 (ötödik), 3:4 (kvantum), 4:5 (nagy harmad) stb. Ha az időszakok összefüggenek, mint nagy számok, például 19:23, akkor disszonanciát kap – zenei, de kellemetlen hangot. Még messzebbre megyünk a rezgések periodicitásától, ha egyszerre több billentyűt nyomunk meg. A hang zajos lesz.

A zajokat az oszcillációs forma erős nem periodikussága jellemzi: vagy hosszú oszcilláció, de nagyon összetett alakú (sziszegés, csikorgás), vagy egyedi kibocsátás (kattanás, kopogás). Ebből a szempontból a mássalhangzókkal kifejezett hangokat (sziszegő, labiális stb.) is a zajoknak kell tulajdonítani.

A zajrezgések minden esetben hatalmas számú, eltérő frekvenciájú harmonikus rezgésből állnak.

Így a harmonikus rezgés spektruma egyetlen frekvenciából áll. Periodikus oszcilláció esetén a spektrum egy sor frekvenciából áll - az alapból és annak többszöröseiből. A mássalhangzókkal több ilyen frekvenciakészletből álló spektrumunk van, amelyek közül a főbbek kis egész számokként kapcsolódnak egymáshoz. A disszonáns harmóniákban az alapfrekvenciák már nincsenek ilyen egyszerű kapcsolatban. Minél több a különböző frekvencia a spektrumban, annál közelebb kerülünk a zajhoz. A tipikus zajoknak rendkívül sok frekvenciájú spektruma van.

Ennek a videóleckének a segítségével megtanulhatja a „Hangforrások. Hangrezgések. Hangmagasság, hangszín, hangerő. Ebben a leckében megtudhatja, mi a hang. Figyelembe vesszük az emberi hallás által érzékelt hangrezgések tartományát is. Határozzuk meg, mi lehet a hang forrása, és milyen feltételek szükségesek az előfordulásához. Tanulmányozzuk a hang olyan jellemzőit is, mint a hangmagasság, a hangszín és a hangerő.

Az óra témája a hangforrások, hangrezgések. Szó lesz a hangzás jellemzőiről is - hangmagasság, hangerő és hangszín. Mielőtt hangról, hanghullámokról beszélnénk, ne feledjük, hogy a mechanikai hullámok rugalmas közegben terjednek. A hosszanti mechanikai hullámok egy részét, amelyet az emberi hallószervek érzékelnek, hangnak, hanghullámoknak nevezzük. A hang az emberi hallószervek által érzékelt mechanikai hullámok, amelyek hangérzetet okoznak. .

A kísérletek azt mutatják, hogy az emberi fül, az emberi hallószervek 16 Hz-től 20 000 Hz-ig terjedő frekvenciájú rezgéseket érzékelnek. Ezt a tartományt nevezzük hangtartománynak. Természetesen vannak olyan hullámok, amelyek frekvenciája kisebb, mint 16 Hz (infrahang) és több mint 20 000 Hz (ultrahang). De ezt a tartományt, ezeket a szakaszokat az emberi fül nem érzékeli.

Rizs. 1. Az emberi fül hallási tartománya

Mint mondtuk, az infrahang és az ultrahang területeit az emberi hallószervek nem érzékelik. Bár érzékelhetik őket például egyes állatok, rovarok.

Mi történt ? Hangforrás lehet bármilyen test, amellyel együtt rezeg hangfrekvencia(16 és 20000 Hz között)

Rizs. 2. A satuba szorított oszcilláló vonalzó hangforrás lehet

Forduljunk a tapasztalatokhoz, és nézzük meg, hogyan keletkezik a hanghullám. Ehhez szükségünk van egy fém vonalzóra, amit egy satuba szorítunk. Most a vonalzóra hatva rezgéseket figyelhetünk meg, de hangot nem hallunk. És mégis az uralkodó körül jön létre mechanikai hullám. Vegye figyelembe, hogy amikor a vonalzó elmozdul az egyik oldalra, itt légzárás képződik. A másik oldalon pecsét is található. E tömítések között légvákuum képződik. hosszanti hullám - ez egy hanghullám, amely tömítésekből és levegőkibocsátásokból áll. A vonalzó rezgési frekvenciája ebben az esetben kisebb, mint a hangfrekvencia, így nem ezt a hullámot, ezt a hangot halljuk. Az imént megfigyelt tapasztalatok alapján a 18. század végén megalkották a hangvillának nevezett hangszert.

Rizs. 3. Hosszanti hanghullámok terjedése hangvilláról

Mint láttuk, a hang a test hangfrekvenciájú rezgésének eredményeként jelenik meg. A hanghullámok minden irányba terjednek. Az emberi hallókészülék és a hanghullámok forrása között közegnek kell lennie. Ez a közeg lehet gáznemű, folyékony, szilárd halmazállapotú, de rezgésátvitelre képes részecskéknek kell lennie. A hanghullámok átviteli folyamatának szükségszerűen ott kell történnie, ahol anyag van. Ha nincs anyag, nem fogunk hangot hallani.

A hang létezéséhez:

1. Hangforrás

2. szerda

3. Hallókészülék

4. Frekvencia 16-20000Hz

5. Intenzitás

Most térjünk át a hang jellemzőinek tárgyalására. Az első a pálya. Hangmagasság - jellemző, amelyet az oszcilláció frekvenciája határoz meg. Minél magasabb a rezgéseket kiváltó test frekvenciája, annál magasabb lesz a hang. Forduljunk ismét a satuba szorított vonalzóhoz. Ahogy már mondtuk, láttuk a rezgéseket, de nem hallottuk a hangot. Ha most a vonalzó hosszát kicsinyítjük, akkor halljuk a hangot, de sokkal nehezebb lesz látni a rezgéseket. Nézd meg a vonalat. Ha most ennek megfelelően cselekszünk, nem fogunk hangot hallani, de rezgéseket figyelünk meg. Ha lerövidítjük a vonalzót, akkor egy bizonyos magasságú hangot fogunk hallani. A vonalzó hosszát még lerövidíthetjük, ekkor még magasabb hangmagasságú (frekvencia) hangot fogunk hallani. Ugyanezt figyelhetjük meg a hangvillákkal is. Ha veszünk egy nagy hangvillát (ezt demonstrációs hangvillának is nevezik), és megütjük egy ilyen hangvillának a lábát, megfigyelhetjük az oszcillációt, de a hangot nem halljuk. Ha veszünk egy másik hangvillát, akkor annak megütésével egy bizonyos hangot hallunk. És a következő hangvilla, egy igazi hangvilla, amivel hangszereket hangolnak. La hangnak megfelelő hangot produkál, vagy ahogy mondani szokták, 440 Hz.

Következő funkció- hangszín. Hangszín hangszínnek nevezzük. Hogyan szemléltethető ez a jellemző? A hangszín a különbség két azonos hang között, amelyeket különböző módon játszanak le hangszerek. Mindannyian tudják, hogy csak hét hangjegyünk van. Ha ugyanazt az A hangot halljuk hegedűn és zongorán, akkor megkülönböztetjük őket. Azonnal meg tudjuk mondani, melyik hangszer hozta létre ezt a hangzást. Ez a tulajdonság - a hang színe - jellemzi a hangszínt. Azt kell mondanunk, hogy a hangszín az alaphangon kívül attól is függ, hogy milyen hangrezgéseket reprodukálnak. Az a tény, hogy az önkényes hangrezgés meglehetősen összetett. Ezek egyéni rezgések halmazából állnak, mondják rezgésspektrum. Ez a további rezgések (felhangok) reprodukálása, amely egy adott hang vagy hangszer hangjának szépségét jellemzi. Hangszín a hang egyik fő és szembetűnő megnyilvánulása.

Egy másik jellemző a hangerő. A hang hangereje a rezgések amplitúdójától függ. Vessünk egy pillantást, és győződjünk meg arról, hogy a hangerő összefüggésben van a rezgések amplitúdójával. Tehát vegyünk egy hangvillát. Tegyük a következőket: ha gyengén ütöd a hangvillát, akkor kicsi lesz az oszcillációs amplitúdó és halk lesz a hang. Ha most erősebben ütik a hangvillát, akkor sokkal hangosabb a hang. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az oszcillációk amplitúdója sokkal nagyobb lesz. A hangérzékelés szubjektív dolog, attól függ, hogy milyen a hallókészülék, milyen az ember közérzete.

A további irodalom listája:

Ismered a hangzást? // Kvantum. - 1992. - 8. sz. - C. 40-41. Kikoin A.K. A zenei hangokról és forrásaikról // Kvant. - 1985. - 9. sz. - S. 26-28. Alapfokú fizika tankönyv. Szerk. G.S. Landsberg. T. 3. - M., 1974.

Az óra célja: Alkoss elképzelést a hangról.

Az óra céljai:

Nevelési:

feltételek megteremtése a hallgatók természettudományi tanulmányai során szerzett hangismeretének bővítéséhez,
hozzájárulnak a tanulók hangismeretének bővítéséhez, rendszerezéséhez.

Fejlesztés:

az ismeretek alkalmazásának képességének továbbfejlesztése és saját tapasztalat különféle helyzetekben
elősegíti a gondolkodás fejlesztését, a megszerzett ismeretek elemzését, a lényeg kiemelését, az általánosítást, rendszerezést.

Nevelési:

önmaga és mások tiszteletének előmozdítása,
elősegítik az emberség, a kedvesség, a felelősség kialakulását.

Az óra típusa: feltáró tartalom.

Felszerelés: hangvilla, golyó a cérnán, légcsengő, nád frekvenciamérő, különböző fogszámú korongkészlet, képeslap, fém vonalzó, multimédiás berendezés, a tanár által erre az órára kifejlesztett bemutató lemez .

Az órák alatt

A természetben és a technológiában fellelhető különféle oszcillációs és hullámmozgások közül különösen fontosságát az emberi életben vannak hangrezgések és hullámok, és csak hangok. A mindennapi életben ezek leggyakrabban a levegőben terjedő hullámok. Ismeretes, hogy a hang más rugalmas közegekben is terjed: a földben, fémekben. Miután fejest ugrott a vízbe, már messziről jól hallja a közeledő csónak motorjának hangját. Az ostrom során „hallókat” helyeztek az erődfalakba, akik követték földmunkák ellenség. Néha vakok voltak, akiknek a hallása különösen éles volt. A Földön átvitt hangok szerint például időben felfedezték az ellenség aláaknázását a zagorszki kolostor falai felé. A hallószerv jelenléte miatt az emberben hangok segítségével nagy és változatos információkat kap a környezetétől. Az emberi beszéd hangokon keresztül is megvalósul.

Előtted az asztalon Charles Dickens Tücsök a kandalló mögött című művének sorait tartalmazó feladatlapok. Mindenkinek alá kell húznia azokat a szavakat, amelyek kifejezik a hangot.

1 lehetőség

Az ijedt kasza csak akkor tért magához, amikor az óra abbahagyta a remegést alatta, láncaik és súlyaik csörgése, csörömpölése pedig végre elhallgatott. Nem csoda, hogy annyira izgatott volt: elvégre ez a zörgő, csontos óra nem óra, hanem puszta csontváz! - képes félelmet kelteni bárkiben, amikor elkezd repedezni a csontja...
.... Aztán ne feledje, a teáskanna úgy döntött, hogy kellemes estét tölt el. Valami fékezhetetlenül gurgulázott a torkában, és máris rángatózó, hangzatos horkantást kezdett kiadni, amit azonnal el is szakított, mintha még nem döntötte volna el végleg, hogy most társaságkedvelőnek mutassa-e magát. Két-három hiábavaló próbálkozás után, hogy elfojtsa magában a társasági vágyat, ledobta magáról minden komorságát, minden visszafogottságát, és olyan hangulatos, vidám dalba tört, amivel egyetlen síró csalogány sem tudott lépést tartani. neki ....
.... A teáskanna olyan vidáman és jókedvűen énekelte a dalát, hogy egész vasteste zümmögve ugrált a tűz fölött; és még maga a fedél is elkezdett valami dzsiggel táncolni és kopogtatni a teáskannán (darálás, csörömpölés, zörgés, kattogás, hangzatos horkantás, éneklés, repedés, éneklés, zümmögés, kopogás).

2. lehetőség:

Itt, ha úgy tetszik, a tücsök tényleg visszhangozni kezdte a teáskannát! Olyan hangosan vette fel a refrént, a maga csicsergő módján – sorozat, sorozat, sorozat! Hangja olyan megdöbbentően aránytalan volt a teáskannához képest, hogy ha azonnal felrobbanna, mint egy túl sok töltettel megtöltött fegyver, az természetes és elkerülhetetlen végnek tűnhet, amelyre ő maga is minden erejével igyekezett. .
.... A teáskannának már nem kellett szólóban énekelnie. Folytatta a szerepét lankadatlan buzgalommal, de a tücsök magához ragadta az első hegedű szerepét és megtartotta. Istenem, hogy ciccegett! Vékony, éles, átható hangja az egész házban csengett, és valószínűleg még csillagként is pislákolt a falak mögötti sötétben. Néha a leghangosabb hangokra hirtelen olyan leírhatatlan trillát eresztett ki, hogy önkéntelenül is úgy tűnt, hogy ő maga ugrál a magasba ihlettől való rohamtól, majd visszaesik a lábára. Ennek ellenére tökéletes harmóniában énekeltek, meg a tücsök és a bogrács... A dal témája ugyanaz maradt, és ahogy versenyeztek, egyre hangosabban és hangosabban énekeltek. (hangos, refrén, csipogó mód - ütés, ütés, ütés, sorozat, szóló, csipogó, éles, átható hang, csengő, hangos hangok, trilla, énekelt, dalok, énekelt, hangosabban)

A hangok világában élünk. A fizika hangjelenségekkel foglalkozó ágát akusztikának nevezzük. (1. dia).

A rezgő testek hangforrások. (2. dia).

"Minden, ami hangzik, szükségszerűen oszcillál, de nem minden, ami oszcillál, hangzik."

Mondjunk példákat rezgő, de nem hangzó testekre. Frekvenciamérő nád, hosszú vonalzó. Milyen példákat tud mondani? (elágazás a szélben, lebeg a vízben stb.)

Rövidítse le a vonalzót, és hallja a hangot. A légharang hangokat is ad. Bizonyítsuk be, hogy a hangzó test oszcillál. Ehhez vegyen egy hangvillát. A hangvilla egy tartóra rögzített íves rúd, amit gumikalapáccsal ütünk. Ha egy szálon lógó kis golyóhoz hangos hangvillát viszünk, látni fogjuk, hogy a labda el van térve.

Ha egy hangzó hangvillát átvezetünk egy kormmal borított üvegen, látni fogjuk a hangvilla rezgéseinek grafikonját. Mi a neve egy ilyen diagramnak? ( hangvilla vállalja harmonikus rezgések )

Hangforrások lehetnek folyékony testekés még gázok is. A kéményben zúg a levegő, a csövekben énekel a víz.

Milyen példák vannak a hangforrásokra? ( mechanikus órák, forrásban lévő vízforraló, motorhang)

Amikor egy test megszólal, rezeg, rezgései átadódnak a közeli levegő részecskéinek, amelyek rezegni kezdenek, és rezgéseket továbbítanak a szomszédos részecskéknek, ezek pedig továbbadják a rezgéseket. Ennek eredményeként hanghullámok keletkeznek és terjednek a levegőben.

A hanghullám egy rugalmas közeg (levegő) összenyomódásának és megritkulásának zónája, a hanghullám az hosszanti hullám (3. dia).

A hangot hallószervünkön – a fülön keresztül – érzékeljük.

(Az egyik diák elmondja, hogyan történik) (4. dia).

(Egy másik diák a fejhallgató veszélyeiről beszél.)

„Két hónapig vizsgálva a fiatalok viselkedését a nagyvárosi metróban, a szakértők arra a következtetésre jutottak, hogy a moszkvai metróban 10-ből minden 8. aktív hordozható elektronikus eszközt használó hallgat zenét. Összehasonlításképpen: 160 decibeles hangerősségnél a dobhártya deformálódik. A lejátszók által fejhallgatón keresztül reprodukált hangteljesítmény 110-120 decibel. Így az ember fülére gyakorolt hatás megegyezik azzal, amit egy üvöltő sugárhajtóműtől 10 méterre álló személyre gyakorolnak. Ha naponta ilyen nyomást gyakorolnak a dobhártyára, fennáll annak a veszélye, hogy megsüketül. "Az elmúlt öt évben fiatal fiúk és lányok gyakrabban jöttek a fogadásra" - mondta Kristina Anankina fül-orr-gégész. "Mindannyian divatosak akarnak lenni, állandóan zenét hallgatni. A hangos zenének való hosszan tartó tartózkodás azonban egyszerűen megöli a hallást. .” Ha egy rockkoncert után a szervezetnek több napra van szüksége a felépüléshez, akkor napi fülroham mellett már nem marad ideje a hallás rendbetételére. A hallórendszer már nem érzékeli a magas frekvenciákat."Minden 80 decibelnél nagyobb intenzitású zaj negatívan hat a belső fülre" - mondja Vaszilij Korvjakov, az orvostudományok kandidátusa, audiológus. "A hangos zene hatással van a hangérzékelésért felelős sejtekre, különösen ha a támadás közvetlenül a fejhallgatóból jön. A helyzet "a metróban a rezgés is súlyosbodik, ami szintén negatívan befolyásolja a fül szerkezetét. Ez a két tényező együttesen akut halláskárosodást vált ki. Fő veszélye, hogy szó szerint egyik napról a másikra jön, de nagyon problémás a gyógyítása." A fülünkben lévő zajnak köszönhetően az átvitelért felelős szőrsejtek elhalnak. hangjelzés az agyba. Az orvostudomány pedig még nem találta meg a módját ezeknek a sejteknek a helyreállítására.”

Az emberi fül 16-20 000 Hz frekvenciájú rezgéseket érzékel. 16 Hz alatt minden infrahang, 20000 Hz után minden ultrahang (6. dia).

Most a 20 és 20 000 Hz közötti tartományt fogjuk hallgatni, és mindenki meghatározza a hallásküszöbét. (5. dia).(A generátort lásd a 2. mellékletben)

Sok állat hallja az infra- és ultrahangokat. tanulói teljesítmény (6. dia).

A hanghullámok szilárd, folyékony és gáznemű testekben terjednek, de vákuumban nem terjedhetnek.

A mérések azt mutatják, hogy a hangsebesség levegőben 0°C-on és normál légköri nyomáson 332 m/s. A hőmérséklet emelkedésével a sebesség nő. A feladatokhoz 340 m/s-ot veszünk.

(Az egyik diák megoldja a feladatot.)

Egy feladat. Az öntöttvas hangsebességét először Biot francia tudós határozta meg a következőképpen. Az egyik végén öntöttvas cső megütötték a harangot, a másik végén a megfigyelő két hangot hallott: először - az egyiket, amely az öntöttvason keresztül jött, és egy idő után a másodikat, amely a levegőn keresztül jött. A cső hossza 930 méter, a hangok terjedése közötti időintervallum 2,5 másodpercnek bizonyult. Ezekből az adatokból keresse meg a hangsebességet öntöttvasban. A hang sebessége a levegőben 340 m/s ( Válasz: 3950 m/s).

A hangsebesség különböző környezetekben (7. dia).

A puha és porózus testek rossz hangvezetők. Annak érdekében, hogy minden helyiséget megóvjon az idegen hangok behatolásától, a falakat, a padlót és a mennyezetet hangelnyelő anyagok rétegeivel kell lerakni. Ilyen anyagok: filc, préselt parafa, porózus kövek, ólom. Az ilyen közbenső rétegekben a hanghullámok gyorsan lecsengenek.

Látjuk, milyen sokszínű a hangzás, jellemezzük.

A harmonikusan vibráló test által keltett hangot zenei hangnak nevezzük. Minden zenei hang (do, re, mi, fa, salt, la, si) megfelel a hanghullám egy bizonyos hosszának és frekvenciájának (8. dia).

A hangvillánk la hangja van, frekvenciája 440 Hz.

A zaj harmonikus hangok kaotikus keveréke.

A zenei hangokat (hangokat) a hangosság és a hangmagasság, a hangszín jellemzi.

A hangvilla szárának gyenge ütése kis amplitúdójú oszcillációkat okoz, halk hangot fogunk hallani.

Egy erős ütés nagyobb amplitúdójú kilengéseket okoz, hangos hangot fogunk hallani.

A hang hangerejét a befelé irányuló rezgések amplitúdója határozza meg hanghullám (9. dia).

Most 4 lemezt fogok forgatni, amelyeknek eltérő fogszáma van. Ezekhez a fogakhoz fogom a képeslapot. A nagy fogazatú lemezeken a képeslap gyakrabban vibrál, és a hang is magasabb. Kevesebb fogú lemeznél a képeslap kevésbé rezeg, és a hang is alacsonyabb.

A hang magasságát a hangrezgések frekvenciája határozza meg. Minél magasabb a frekvencia, annál magasabb a hang. (10. dia)

A legmagasabb emberi szoprán hang 1300 Hz körül

A legalacsonyabb emberi hang a basszus körülbelül 80 Hz-en.

Kinek van magasabb tónusa egy szúnyogban vagy egy poszméhben? És mit gondolsz, ki csapkodja gyakrabban a szárnyát az a szúnyog vagy a darázs.

A hangszín egyfajta hangszínezés, amellyel megkülönböztetjük a különböző hangszereken élő emberek hangját. (11. dia).

Minden összetett zenei hang egyszerű harmonikus hangok sorozatából áll. Közülük a legalacsonyabb a fő. A többi egész számmal magasabb, mint például 2-szer vagy 3-4-szer. Felhangoknak hívják őket. Minél több felhang keveredik az alaphangba, annál gazdagabb lesz a hangzás. A magas felhangok "ragyogást" és "fényességet" és "fémességet" adnak a hangszínnek. Az alacsonyak "erőt" és "lédúságot" adnak. A.G. Stoletov ezt írta: „A hangvilláinkból származó egyszerű hangokat nem használják a zenében, olyan makacsok és íztelenek, mint a desztillált víz.”

Lehorgonyzás

Hogy hívják a hangok tanulmányozását?
Hatalmas robbanás történt a Holdon. Például egy vulkánkitörés. Hallani fogjuk a Földön?
Ritkábban rezegnek a hangszálak basszus- vagy tenorénekesnél?
A legtöbb rovar repülés közben hangot ad. Mi okozza?
Hogyan kommunikálhattak az emberek a Holdon?
Miért ütögetik meg a kocsik kerekeit vonatmegállás közben?

Házi feladat:§34-38. 30. gyakorlat (2., 3. sz.).

Irodalom

Fizika tantárgy, P II, for Gimnázium/ Peryshkin A.V. – M.: Felvilágosodás, 1968. – 240p.
Rezgések és hullámok a középiskolai fizika tananyagában. Kézikönyv tanároknak / Orekhov V.P. – M.: Felvilágosodás, 1977. – 176p.
Tücsök a kandalló mögött / Dickens Ch. - M .: Eksmo, 2003. - 640-es évek.

Kérdések.

1. Meséljen a 70-73. ábrákon látható kísérletekről! Milyen következtetés következik belőlük?

Az első kísérletben (70. ábra) egy satuba szorított fém vonalzó hangot ad, amikor rezeg.
A második kísérletben (71. ábra) a hangot is kiadó húr rezgéseit figyelhetjük meg.
A harmadik kísérletben (72. ábra) egy hangvilla hangját figyeljük meg.
A negyedik kísérletben (73. ábra) a hangvilla rezgéseit egy kormos lemezre "rögzítjük". Mindezek a kísérletek demonstrálják a hang eredetének oszcilláló jellegét. A hang rezgésekből származik. A negyedik kísérletben ez vizuálisan is megfigyelhető. A tű hegye szinuszos alakú formában hagy nyomot. Ilyenkor a hang nem a semmiből jön, hanem hangforrások generálják: vonalzó, húr, hangvilla.

2. Hogyan köztulajdon rendelkezik minden hangforrással?

Bármilyen hangforrás oszcillálni kell.

3. Milyen frekvenciájú mechanikai rezgéseket nevezünk hangnak és miért?

A hangrezgéseket mechanikai rezgéseknek nevezzük 16 Hz-től 20 000 Hz-ig terjedő frekvenciájú rezgéseknek, mivel. ebben a frekvenciatartományban érzékeli őket az ember.

4. Milyen rezgéseket nevezünk ultrahangnak? infrahang?

A 20 000 Hz feletti frekvenciájú rezgéseket ultrahangnak, a 16 Hz alatti rezgéseket infrahangnak nevezzük.

5. Meséljen a tenger mélységének echolokációval történő méréséről!