Sorgenti sonore. Vibrazioni sonore

Il suono è onde sonore che causano vibrazioni delle più piccole particelle d'aria, altri gas, nonché mezzi liquidi e solidi. Il suono può verificarsi solo dove c'è materia, indipendentemente dallo stato della materia in cui si trova. Nel vuoto, dove non c'è mezzo, il suono non si propaga, perché non ci sono particelle che agiscono come propagatori di onde sonore. Ad esempio, nello spazio. Il suono può essere modificato, modificato, trasformandosi in altre forme di energia. Così, il suono convertito in onde radio o in energia elettrica, possono essere trasmessi a distanza e registrati su supporti informatici.

Onda sonora

I movimenti di oggetti e corpi provocano quasi sempre oscillazioni ambiente. Non importa se è acqua o aria. In questo processo, anche le particelle del mezzo, a cui vengono trasmesse le vibrazioni del corpo, iniziano ad oscillare. Vengono generate onde sonore. Inoltre, i movimenti vengono eseguiti nelle direzioni avanti e indietro, sostituendosi progressivamente l'uno con l'altro. Pertanto, l'onda sonora è longitudinale. Mai in esso non c'è movimento trasversale su e giù.

Caratteristiche delle onde sonore

Come ogni fenomeno fisico, hanno i loro valori, con i quali puoi descrivere le proprietà. Le caratteristiche principali di un'onda sonora sono la sua frequenza e ampiezza. Il primo valore mostra quante onde si formano al secondo. Il secondo determina la forza dell'onda. I suoni a bassa frequenza hanno valori di bassa frequenza e viceversa. La frequenza del suono viene misurata in Hertz e, se supera i 20.000 Hz, si verificano gli ultrasuoni. Ci sono abbastanza esempi di suoni a bassa e alta frequenza in natura e nel mondo che ci circonda. Il cinguettio di un usignolo, i tuoni, il rombo di un fiume di montagna e altri sono tutte frequenze sonore diverse. Il valore dell'ampiezza dell'onda dipende direttamente da quanto è forte il suono. Il volume, a sua volta, diminuisce man mano che ci si allontana dalla sorgente sonora. Di conseguenza, l'ampiezza è minore, più l'onda è lontana dall'epicentro. In altre parole, l'ampiezza di un'onda sonora diminuisce con la distanza dalla sorgente sonora.

Velocità del suono

Questo indicatore di un'onda sonora dipende direttamente dalla natura del mezzo in cui si propaga. Anche l'umidità e la temperatura giocano un ruolo importante qui. Nel mezzo condizioni meteo la velocità del suono è di circa 340 metri al secondo. In fisica esiste una cosa come la velocità supersonica, che ha sempre un valore maggiore della velocità del suono. Questa è la velocità alla quale le onde sonore si propagano quando l'aereo è in movimento. L'aereo viaggia a velocità supersoniche e supera persino le onde sonore da esso generate. A causa della pressione che aumenta gradualmente dietro l'aereo, si forma un'onda sonora d'urto. Pochi e interessanti conoscono l'unità di misura di una tale velocità. Si chiama Mach. Mach 1 è uguale alla velocità del suono. Se l'onda si muove a Mach 2, allora viaggia due volte più veloce della velocità del suono.

Rumori

A Vita di ogni giorno umano ci sono rumori costanti. Il livello di rumore è misurato in decibel. Il movimento delle macchine, il vento, il fruscio delle foglie, l'intreccio delle voci delle persone e altri rumori sonori sono i nostri compagni quotidiani. Ma l'analizzatore uditivo umano ha la capacità di abituarsi a tali rumori. Tuttavia, ci sono anche tali fenomeni che nemmeno le capacità adattive dell'orecchio umano possono far fronte. Ad esempio, un rumore superiore a 120 dB può causare una sensazione di dolore. L'animale più rumoroso balena Blu. Quando emette suoni, può essere ascoltato a una distanza di oltre 800 chilometri.

Eco

Come si verifica un'eco? Tutto è molto semplice qui. L'onda sonora ha la capacità di rimbalzare superfici diverse: dall'acqua, da una roccia, dalle pareti di una stanza vuota. Questa onda ritorna a noi, quindi sentiamo il suono secondario. Non è chiaro come quello originale, poiché parte dell'energia dell'onda sonora viene dissipata quando ci si sposta verso l'ostacolo.

Ecolocalizzazione

La riflessione del suono viene utilizzata per vari scopi pratici. Ad esempio, l'ecolocalizzazione. Si basa sul fatto che con l'aiuto delle onde ultrasoniche è possibile determinare la distanza dall'oggetto da cui vengono riflesse queste onde. I calcoli vengono effettuati misurando il tempo durante il quale l'ecografia raggiungerà il luogo e tornerà indietro. Molti animali hanno la capacità di ecolocalizzare. Ad esempio, pipistrelli, delfini lo usano per cercare cibo. L'ecolocalizzazione ha trovato un'altra applicazione in medicina. Quando si esamina con gli ultrasuoni, si forma un'immagine organi interni persona. Questo metodo si basa sul fatto che gli ultrasuoni, entrando in un mezzo diverso dall'aria, ritornano indietro, formando così un'immagine.

Onde sonore nella musica

Perché gli strumenti musicali emettono determinati suoni? Plettri di chitarra, melodie di pianoforte, toni bassi di tamburi e trombe, un'affascinante voce sottile di un flauto. Tutti questi e molti altri suoni sono dovuti alle vibrazioni nell'aria, o, in altre parole, alla comparsa delle onde sonore. Ma perché il suono degli strumenti musicali è così vario? Si scopre che dipende da diversi fattori. La prima è la forma dello strumento, la seconda è il materiale di cui è fatto.

Diamo un'occhiata all'esempio degli strumenti a corda. Diventano la fonte del suono quando si toccano le corde. Di conseguenza, iniziano a produrre vibrazioni e inviarle all'ambiente suoni diversi. Il suono basso di qualsiasi strumento a corda è dovuto al maggiore spessore e lunghezza della corda, nonché alla debolezza della sua tensione. E viceversa, più forte è la corda tesa, più è sottile e corta, più è alt ottenuto a seguito del gioco.

Azione del microfono

Si basa sulla conversione dell'energia delle onde sonore in energia elettrica. In questo caso, la forza attuale e la natura del suono sono direttamente proporzionali. All'interno di ogni microfono è presente una sottile lastra di metallo. Quando viene esposto al suono, inizia a funzionare movimenti oscillatori. Anche la spirale a cui è collegata la piastra vibra, risultando elettricità. Perché appare? Questo perché il microfono ha anche dei magneti incorporati. Quando la spirale vibra tra i suoi poli, si forma una corrente elettrica, che percorre la spirale e quindi la colonna sonora (altoparlante) o l'apparecchiatura per la registrazione su supporto informatico (su cassetta, disco, computer). A proposito, una struttura simile ha un microfono nel telefono. Ma come funzionano i microfoni su stazionario e cellulare? La fase iniziale è la stessa per loro: il suono di una voce umana trasmette le sue vibrazioni alla piastra del microfono, poi tutto segue lo scenario sopra descritto: una spirale che quando si muove chiude due poli, si crea una corrente. Qual è il prossimo? Così telefono fisso tutto è più o meno chiaro: come in un microfono, il suono, convertito in corrente elettrica, scorre attraverso i fili. E che dire del cellulare o, ad esempio, con un walkie-talkie? In questi casi, il suono viene convertito in energia di onde radio e colpisce il satellite. È tutto.

Fenomeno di risonanza

A volte tali condizioni si creano quando l'ampiezza delle oscillazioni del corpo fisico aumenta bruscamente. Ciò è dovuto alla convergenza dei valori della frequenza delle oscillazioni forzate e della frequenza naturale delle oscillazioni dell'oggetto (corpo). La risonanza può essere sia benefica che dannosa. Ad esempio, per salvare un'auto da una buca, viene avviata e spinta avanti e indietro per causare risonanza e dare slancio all'auto. Ma ci sono stati casi conseguenze negative risonanza. Ad esempio, a San Pietroburgo, circa cento anni fa, un ponte crollò sotto la marcia sincronizzata dei soldati.

Il suono è causato da vibrazioni meccaniche nei mezzi e nei corpi elastici, le cui frequenze sono comprese nell'intervallo da 20 Hz a 20 kHz e che l'orecchio umano può percepire.

Di conseguenza, le vibrazioni meccaniche con le frequenze indicate sono chiamate sonore e acustiche. Le vibrazioni meccaniche impercettibili con frequenze al di sotto della gamma sonora sono chiamate infrasoniche e quelle con frequenze al di sopra della gamma sonora sono chiamate ultrasoniche.

Se un corpo sonoro, come un campanello elettrico, viene posizionato sotto la campana di una pompa ad aria, quando l'aria viene espulsa, il suono diventerà sempre più debole e, infine, si interromperà completamente. La trasmissione delle vibrazioni dal corpo sonoro avviene attraverso l'aria. Si noti che durante le sue vibrazioni, il corpo sonoro durante le sue vibrazioni comprime alternativamente l'aria adiacente alla superficie del corpo, quindi, al contrario, crea una rarefazione in questo strato. Pertanto, la propagazione del suono nell'aria inizia con le fluttuazioni della densità dell'aria sulla superficie di un corpo oscillante.

tono musicale. Rumorosità e tono

Il suono che sentiamo quando la sua sorgente compie un'oscillazione armonica è chiamato tono musicale o, in breve, tono.

In qualsiasi tono musicale possiamo distinguere due qualità a orecchio: volume e altezza.

Le osservazioni più semplici ci convincono che il tono di una data altezza è determinato dall'ampiezza delle vibrazioni. Il suono del diapason dopo averlo colpito si attenua gradualmente. Ciò avviene insieme allo smorzamento delle oscillazioni, cioè con una diminuzione della loro ampiezza. Colpire più forte il diapason, ad es. dando alle vibrazioni una grande ampiezza, sentiremo un suono più forte che con un impatto debole. Lo stesso si può osservare con una corda e in genere con qualsiasi sorgente sonora.

Se prendiamo diversi diapason di diverse dimensioni, non sarà difficile disporli a orecchio in ordine di altezza crescente. Pertanto, saranno anche posizionati in termini di dimensioni: il diapason più grande emette il suono più basso, il più piccolo - il suono più alto. Pertanto, l'altezza è determinata dalla frequenza di oscillazione. Più alta è la frequenza, e quindi più breve è il periodo di oscillazione, più alta è l'intonazione che sentiamo.

risonanza acustica

Fenomeni di risonanza possono essere osservati su vibrazioni meccaniche di qualsiasi frequenza, in particolare su vibrazioni sonore.

Mettiamo uno accanto all'altro due diapason identici, ruotando l'uno verso l'altro i fori delle scatole su cui sono montati. Le scatole sono necessarie perché amplificano il suono dei diapason. Ciò è dovuto alla risonanza tra il diapason e le colonne d'aria contenute nella scatola; quindi le scatole sono chiamate risonatori o scatole risonanti.

Colpiamo uno dei diapason e poi attutiamolo con le dita. Sentiremo il suono del secondo diapason.

Prendiamo due diversi diapason, ad es. con altezze diverse e ripetere l'esperimento. Ora ciascuno dei diapason non risponderà più al suono di un altro diapason.

Non è difficile spiegare questo risultato. Le vibrazioni di un diapason agiscono attraverso l'aria con una certa forza sul secondo diapason, facendolo eseguire le sue vibrazioni forzate. Poiché il diapason 1 esegue oscillazioni armoniche, la forza che agisce sul diapason 2 cambierà in base alla legge delle oscillazioni armoniche con la frequenza del diapason 1. Se la frequenza della forza è diversa, le oscillazioni forzate saranno così deboli che non li ascolteremo.

Rumori

Sentiamo un suono musicale (nota) quando l'oscillazione è periodica. Ad esempio, questo tipo di suono è prodotto da una corda di pianoforte. Se si premono più tasti contemporaneamente, ad es. far suonare più note, allora la sensazione del suono musicale sarà preservata, ma la differenza tra note consonanti (piacevoli all'orecchio) e dissonanti (spiacevoli) risulterà chiaramente. Si scopre che quelle note i cui periodi sono in rapporti di piccoli numeri consonano. Ad esempio, la consonanza si ottiene quando il rapporto tra i periodi è 2:3 (quinta), a 3:4 (quanto), 4:5 (terza maggiore), ecc. Se i periodi sono correlati come grandi numeri, ad esempio, 19:23, quindi ottieni una dissonanza: un suono musicale, ma sgradevole. Andremo ancora più lontano dalla periodicità delle vibrazioni se premiamo più tasti contemporaneamente. Il suono sarà rumoroso.

I rumori sono caratterizzati da una forte non periodicità della forma di oscillazione: o si tratta di un'oscillazione lunga, ma di forma molto complessa (sibilo, scricchiolio), o di singole emissioni (clic, colpi). Da questo punto di vista vanno attribuiti ai rumori anche i suoni espressi dalle consonanti (sibilo, labiale, ecc.).

In tutti i casi, le oscillazioni di rumore consistono in un numero enorme di oscillazioni armoniche con frequenze diverse.

Pertanto, lo spettro di un'oscillazione armonica è costituito da una singola frequenza. Per un'oscillazione periodica, lo spettro è costituito da un insieme di frequenze: la fondamentale e i suoi multipli. Con le consonanti, abbiamo uno spettro costituito da diversi insiemi di frequenze di questo tipo, con le principali correlate come numeri interi piccoli. Nelle armonie dissonanti, le frequenze fondamentali non sono più in una relazione così semplice. Più frequenze sono diverse nello spettro, più ci avviciniamo al rumore. I rumori tipici hanno spettri in cui ci sono moltissime frequenze.

Con l'aiuto di questa lezione video, puoi imparare l'argomento "Sorgenti sonore. Vibrazioni sonore. Tono, tono, volume. In questa lezione imparerai cos'è il suono. Considereremo anche le gamme di vibrazioni sonore percepite dall'udito umano. Determiniamo quale può essere la fonte del suono e quali condizioni sono necessarie per il suo verificarsi. Studieremo anche caratteristiche del suono come altezza, timbro e volume.

L'argomento della lezione è dedicato alle sorgenti sonore, alle vibrazioni sonore. Parleremo anche delle caratteristiche del suono: altezza, volume e timbro. Prima di parlare di suono, di onde sonore, ricordiamo che le onde meccaniche si propagano nei mezzi elastici. Parte delle onde meccaniche longitudinali, che viene percepita dagli organi uditivi umani, è chiamata suono, onde sonore. Il suono è onde meccaniche percepite dagli organi uditivi umani, che causano sensazioni sonore. .

Gli esperimenti mostrano che l'orecchio umano, gli organi dell'udito umano percepiscono vibrazioni con frequenze da 16 Hz a 20.000 Hz. È questa gamma che chiamiamo la gamma del suono. Naturalmente esistono onde la cui frequenza è inferiore a 16 Hz (infrasuoni) e superiore a 20.000 Hz (ultrasuoni). Ma questa gamma, queste sezioni non sono percepite dall'orecchio umano.

Riso. 1. Intervallo uditivo dell'orecchio umano

Come abbiamo detto, le aree degli infrasuoni e degli ultrasuoni non vengono percepite dagli organi uditivi umani. Sebbene possano essere percepiti, ad esempio, da alcuni animali, insetti.

Che cosa ? Le sorgenti sonore possono essere qualsiasi corpo con cui vibra frequenza del suono(da 16 a 20000 Hz)

Riso. 2. Un righello oscillante bloccato in una morsa può essere una fonte di suono

Passiamo all'esperienza e vediamo come si forma un'onda sonora. Per fare questo, abbiamo bisogno di un righello di metallo, che fissiamo in una morsa. Ora, agendo sul righello, possiamo osservare le vibrazioni, ma non sentiamo alcun suono. Eppure intorno si crea il righello onda meccanica. Nota che quando il righello si sposta su un lato, qui si forma una tenuta d'aria. Dall'altro lato, c'è anche un sigillo. Tra queste guarnizioni si forma un vuoto d'aria. Onda longitudinale - questa è un'onda sonora, costituita da guarnizioni e scarichi d'aria. La frequenza di vibrazione del righello in questo caso è inferiore alla frequenza audio, quindi non sentiamo quest'onda, questo suono. Sulla base dell'esperienza che abbiamo appena osservato, alla fine del 18° secolo fu creato uno strumento chiamato diapason.

Riso. 3. Propagazione delle onde sonore longitudinali da un diapason

Come abbiamo visto, il suono appare come risultato di vibrazioni del corpo con una frequenza sonora. Le onde sonore si propagano in tutte le direzioni. Ci deve essere un mezzo tra l'apparecchio acustico umano e la sorgente delle onde sonore. Questo mezzo può essere gassoso, liquido, solido, ma deve essere particelle in grado di trasmettere vibrazioni. Il processo di trasmissione delle onde sonore deve necessariamente avvenire dove c'è materia. Se non c'è sostanza, non sentiremo alcun suono.

Perché il suono esista:

1. Sorgente sonora

2. Mercoledì

3. Apparecchio acustico

4. Frequenza 16-20000 Hz

5. Intensità

Passiamo ora alla discussione delle caratteristiche del suono. Il primo è il campo. Tono del suono - caratteristica, che è determinata dalla frequenza di oscillazione. Maggiore è la frequenza del corpo che produce vibrazioni, maggiore sarà il suono. Torniamo di nuovo al righello, bloccato in una morsa. Come abbiamo già detto, abbiamo visto le vibrazioni, ma non abbiamo sentito il suono. Se ora la lunghezza del righello viene ridotta, sentiremo il suono, ma sarà molto più difficile vedere le vibrazioni. Guarda la linea. Se agiamo su di esso ora, non sentiremo alcun suono, ma osserveremo le vibrazioni. Se accorciamo il righello, sentiremo un suono di una certa altezza. Possiamo rendere la lunghezza del righello ancora più corta, quindi sentiremo il suono di un tono ancora più alto (frequenza). Possiamo osservare la stessa cosa con i diapason. Se prendiamo un grande diapason (chiamato anche diapason dimostrativo) e colpiamo le gambe di un tale diapason, possiamo osservare l'oscillazione, ma non sentiremo il suono. Se prendiamo un altro diapason, quindi, colpendolo, sentiremo un certo suono. E il prossimo diapason, un vero diapason, che serve per accordare strumenti musicali. Produce un suono corrispondente alla nota la, o, come si suol dire, 440 Hz.

Prossima caratteristica- timbro sonoro. Timbro chiamato colore del suono. Come si può illustrare questa caratteristica? Il timbro è la differenza tra due suoni identici suonati da diversi strumenti musicali. Sapete tutti che abbiamo solo sette note. Se sentiamo la stessa nota LA, presa al violino e al pianoforte, li distingueremo. Possiamo immediatamente dire quale strumento ha creato questo suono. È questa caratteristica - il colore del suono - che caratterizza il timbro. Va detto che il timbro dipende da quali vibrazioni sonore vengono riprodotte, oltre al tono fondamentale. Il fatto è che le vibrazioni sonore arbitrarie sono piuttosto complesse. Sono costituiti da un insieme di vibrazioni individuali, dicono spettro di vibrazione. È la riproduzione di vibrazioni aggiuntive (armoniche) che caratterizza la bellezza del suono di una particolare voce o strumento. Timbroè una delle principali e suggestive manifestazioni del suono.

Un'altra caratteristica è il volume. L'intensità del suono dipende dall'ampiezza delle vibrazioni. Diamo un'occhiata e assicuriamoci che il volume sia correlato all'ampiezza delle vibrazioni. Allora, prendiamo un diapason. Procediamo come segue: se colpisci debolmente il diapason, l'ampiezza di oscillazione sarà piccola e il suono sarà basso. Se ora il diapason viene colpito più forte, il suono è molto più forte. Ciò è dovuto al fatto che l'ampiezza delle oscillazioni sarà molto maggiore. La percezione del suono è una cosa soggettiva, dipende da come è l'apparecchio acustico, com'è il benessere della persona.

Elenco di letteratura aggiuntiva:

Conoscete il suono? // Quantico. - 1992. - N. 8. - C. 40-41. Kikoin A.K. Sui suoni musicali e le loro fonti // Kvant. - 1985. - N. 9. - S. 26-28. Manuale elementare di fisica. ed. G.S. Landsberg. T. 3. - M., 1974.

Lo scopo della lezione: Fatti un'idea del suono.

Obiettivi della lezione:

Educativo:

creare le condizioni per migliorare la conoscenza del suono da parte degli studenti, ottenuta nello studio delle scienze naturali,
contribuire all'espansione e alla sistematizzazione della conoscenza del suono da parte degli studenti.

Sviluppando:

continuare a sviluppare la capacità di applicare le conoscenze e propria esperienza in varie situazioni
promuovere lo sviluppo del pensiero, l'analisi delle conoscenze acquisite, evidenziando la cosa principale, la generalizzazione e la sistematizzazione.

Educativo:

promuovere il rispetto per se stessi e per gli altri,
promuovere la formazione di umanità, gentilezza, responsabilità.

Tipo di lezione: contenuto rivelatore.

Attrezzatura: un diapason, una pallina su un filo, un campanello d'aria, un frequenzimetro ad ancia, una serie di dischi con un numero diverso di denti, una cartolina, un righello di metallo, attrezzatura multimediale, un disco di presentazione sviluppato dall'insegnante per questa lezione .

Durante le lezioni

Tra i vari moti oscillatori e ondulatori presenti in natura e tecnologia, in particolare importanza nella vita umana hanno vibrazioni e onde sonore e solo suoni. Nella vita di tutti i giorni, queste sono spesso onde che si propagano nell'aria. È noto che il suono si propaga anche in altri mezzi elastici: nella terra, nei metalli. Dopo esserti tuffato a capofitto nell'acqua, puoi sentire chiaramente il suono del motore di una barca in avvicinamento da lontano. Durante l'assedio, nelle mura della fortezza furono collocati "uditori", che li seguirono lavori di sterro nemico. A volte erano ciechi, il cui udito era particolarmente acuto. Secondo i suoni trasmessi sulla Terra, ad esempio, l'indebolimento del nemico sulle mura del monastero di Zagorsk è stato scoperto in modo tempestivo. A causa della presenza di un organo dell'udito in una persona, riceve un'informazione ampia e varia dall'ambiente con l'aiuto dei suoni. Anche la parola umana viene eseguita attraverso i suoni.

Di fronte a te sul tavolo ci sono fogli di lavoro con versi di The Cricket Behind the Hearth di Charles Dickens. Ognuno di voi deve sottolineare quelle parole che esprimono il suono.

1 opzione

Il falciatore spaventato tornò in sé solo quando l'orologio smise di tremare sotto di lui, e il tintinnio e il tintinnio delle loro catene e pesi finalmente cessarono. Non c'è da stupirsi che fosse così eccitato: dopotutto, questo orologio tintinnante e ossuto non è un orologio, ma un semplice scheletro! - in grado di instillare paura in chiunque quando iniziano a rompersi le ossa ...
.... Poi, intendiamoci, la teiera ha deciso di passare una piacevole serata. Qualcosa gli gorgogliò in gola in modo incontrollabile, e aveva già cominciato a emettere uno sbuffo sonoro e a scatti, che interruppe immediatamente, come se non avesse ancora deciso finalmente se ora doveva mostrarsi un tipo socievole. Fu allora, dopo due o tre futili tentativi di soffocare il desiderio di socialità in se stesso, che si tolse di dosso tutta la sua tristezza, tutta la sua moderazione ed esplose in una canzone così accogliente, così allegra che nessun piagnucolone potrebbe tenere il passo con lui ....
.... La teiera cantava la sua canzone così allegramente e allegramente che tutto il suo corpo di ferro ronzava e rimbalzava sul fuoco; e anche il coperchio stesso cominciò a danzare come una giga ea bussare alla teiera (macinando, tintinnare, tintinnare, schioccare, sbuffando sonora, cantando, scoppiando, cantando, ronzando, bussando).

Opzione 2:

Qui, se vuoi, il grillo ha cominciato davvero a fare eco alla teiera! Ha preso il ritornello così forte a suo modo cinguettante: striscia, striscia, striscia! La sua voce era così sorprendentemente sproporzionata rispetto alla sua altezza rispetto alla teiera, che se fosse esplosa immediatamente, come un fucile carico di troppa carica, ti sembrerebbe una fine naturale e inevitabile, alla quale lui stesso si sforzò con tutte le sue forze. .
.... La teiera non doveva più cantare da sola. Continuò a recitare la sua parte con incessante zelo, ma il grillo prese il ruolo di primo violino e lo tenne. Mio Dio, come cinguettava! La sua voce sottile, acuta e penetrante risuonava per tutta la casa e probabilmente tremolava persino come una stella nell'oscurità dietro le pareti. A volte, ai suoni più forti, all'improvviso emetteva un trillo così indescrivibile che sembrava involontariamente che lui stesso stesse saltando in alto in un impeto di ispirazione, e poi cadesse in piedi. Tuttavia, hanno cantato in perfetta armonia, e il grillo e il bollitore ... Il tema della canzone è rimasto lo stesso e, mentre gareggiavano, hanno cantato sempre più forte e sempre più forte. (modalità forte, ritornello, cinguettio - strek, strek, strek, rotto, solista, cinguettio, voce acuta, penetrante, squilla, suoni forti, trillo, cantato, canzoni, cantato, più forte)

Viviamo in un mondo di suoni. La branca della fisica che studia i fenomeni sonori è chiamata acustica. (diapositiva 1).

I corpi vibranti sono sorgenti di suono. (diapositiva 2).

"Tutto ciò che suona necessariamente oscilla, ma non tutto ciò che oscilla suona".

Diamo esempi di corpi oscillanti ma non sonori. Ance frequenzimetro, righello lungo. Che esempi puoi fare? (ramo nel vento, galleggiare nell'acqua, ecc.)

Accorcia il righello e ascolta il suono. Anche la campana dell'aria emette suoni. Proviamo che il corpo sonoro oscilla. Per fare questo, prendi un diapason. Un diapason è un'asta arcuata fissata su un supporto, la colpiamo con un martello di gomma. Portando un diapason che suona su una pallina appesa a un filo, vedremo che la pallina viene deviata.

Se passiamo un diapason che suona su un vetro ricoperto di fuliggine, vedremo un grafico delle vibrazioni del diapason. Qual è il nome di un tale grafico? ( commit del diapason vibrazioni armoniche )

Le sorgenti sonore possono essere corpi liquidi e anche gas. L'aria ronza nel camino e l'acqua canta nei tubi.

Quali sono alcuni esempi di sorgenti sonore? ( orologi meccanici, bollitore bollente, suono del motore)

Quando un corpo suona, vibra, le sue vibrazioni vengono trasmesse alle particelle d'aria vicine, che iniziano a vibrare e trasmettono vibrazioni alle particelle vicine, e a loro volta trasmettono vibrazioni ulteriormente. Di conseguenza, le onde sonore vengono generate e si propagano nell'aria.

Un'onda sonora è una zona di compressione e rarefazione di un mezzo elastico (aria), un'onda sonora lo è onda longitudinale (diapositiva 3).

Percepiamo il suono attraverso il nostro organo uditivo: l'orecchio.

(Uno degli studenti racconta come succede) (diapositiva 4).

(Un altro studente parla dei pericoli delle cuffie.)

“Studiando per due mesi il comportamento dei giovani nella metropolitana metropolitana, gli esperti sono giunti alla conclusione che ogni 8 utenti attivi su 10 di dispositivi elettronici portatili nella metropolitana di Mosca ascoltano musica. Per fare un confronto: con un'intensità sonora di 160 decibel, i timpani sono deformati. La potenza sonora riprodotta dai lettori attraverso le cuffie è pari a 110-120 decibel. Pertanto, l'impatto sulle orecchie di una persona è uguale a quello che viene esercitato su una persona in piedi a 10 metri da un motore a reazione ruggente. Se tale pressione sui timpani viene applicata quotidianamente, una persona corre il rischio di diventare sorda. "Negli ultimi cinque anni, i ragazzi e le ragazze hanno iniziato a frequentare il ricevimento più spesso", ha detto l'otorinolaringoiatra Kristina Anankina. "Vogliono tutti essere alla moda, ascoltare musica costantemente. Tuttavia, l'esposizione prolungata alla musica ad alto volume uccide semplicemente l'udito. .” Se dopo un concerto rock il corpo ha bisogno di diversi giorni per riprendersi, con un attacco quotidiano alle orecchie, non c'è più tempo per mettere in ordine l'udito. Il sistema uditivo cessa di percepire le alte frequenze. "Qualsiasi rumore con un'intensità superiore a 80 decibel influisce negativamente sull'orecchio interno", afferma Vasily Korvyakov, candidato alle scienze mediche, audiologo. "La musica ad alto volume colpisce le cellule responsabili della percezione del suono, in particolare se l'attacco arriva direttamente dalle cuffie. La situazione "peggiorano anche le vibrazioni nella metropolitana, che influiscono negativamente anche sulla struttura dell'orecchio. In combinazione, questi due fattori provocano una perdita dell'udito acuta. Il suo principale pericolo è che arrivi letteralmente dall'oggi al domani, ma è molto problematico curarlo". A causa dell'esposizione al rumore nel nostro orecchio, le cellule ciliate responsabili della trasmissione muoiono. segnale sonoro nel cervello. E la medicina non ha ancora trovato un modo per ripristinare queste cellule”.

L'orecchio umano percepisce vibrazioni con una frequenza di 16–20000 Hz. Tutto sotto i 16 Hz è infrasuoni, tutto dopo i 20000 Hz è ultrasuoni (diapositiva 6).

Ora ascolteremo la gamma da 20 a 20000 Hz e ognuno di voi determinerà la propria soglia di udito (diapositiva 5).(Generatore vedi Appendice 2)

Molti animali sentono gli infrarossi e gli ultrasuoni. prestazione degli studenti (diapositiva 6).

Le onde sonore si propagano in corpi solidi, liquidi e gassosi, ma non possono propagarsi nel vuoto.

Le misurazioni mostrano che la velocità del suono nell'aria a 0°C e alla normale pressione atmosferica è di 332 m/s. All'aumentare della temperatura, la velocità aumenta. Per le attività, prendiamo 340 m/s.

(Uno degli studenti risolve il problema.)

Compito. La velocità del suono nella ghisa è stata determinata per la prima volta dallo scienziato francese Biot come segue. Ad un'estremità tubo in ghisa suonarono la campana, dall'altra parte l'osservatore udì due suoni: il primo, uno, che proveniva dalla ghisa, e, dopo qualche tempo, il secondo, che veniva dall'aria. La lunghezza del tubo è di 930 metri, l'intervallo di tempo tra la propagazione dei suoni è risultato di 2,5 s. Trova la velocità del suono in ghisa da questi dati. La velocità del suono nell'aria è di 340 m/s ( Risposta: 3950 m/s).

La velocità del suono in vari ambienti (diapositiva 7).

I corpi morbidi e porosi sono cattivi conduttori del suono. Per proteggere qualsiasi stanza dalla penetrazione di suoni estranei, le pareti, il pavimento e il soffitto sono posati con strati di materiali fonoassorbenti. Tali materiali sono: feltro, sughero pressato, pietre porose, piombo. Le onde sonore in tali strati intermedi decadono rapidamente.

Vediamo quanto è vario il suono, caratterizziamolo.

Il suono prodotto da un corpo che vibra armonicamente è chiamato tono musicale. Ogni tono musicale (do, re, mi, fa, salt, la, si) corrisponde a una certa lunghezza e frequenza dell'onda sonora (diapositiva 8).

Il nostro diapason ha un tono la, una frequenza di 440 Hz.

Il rumore è una mistura caotica di suoni armonici.

I suoni musicali (toni) sono caratterizzati da volume e altezza, timbro.

Un debole colpo allo stelo del diapason causerà oscillazioni di piccola ampiezza, sentiremo un suono basso.

Un forte colpo provocherà oscillazioni con un'ampiezza maggiore, sentiremo un suono forte.

Il volume del suono è determinato dall'ampiezza delle oscillazioni in onda sonora (diapositiva 9).

Ora ruoterò 4 dischi, che hanno un diverso numero di denti. Toccherò la cartolina fino a questi denti. In un disco con denti grandi, la cartolina vibra più spesso e il suono è più alto. Per un disco con meno denti, la cartolina oscilla meno e il suono è più basso.

L'altezza del suono è determinata dalla frequenza delle vibrazioni sonore. Più alta è la frequenza, più alto è il suono. (diapositiva 10)

Nota soprano umana più alta intorno a 1300 Hz

La nota umana più bassa è il basso a circa 80 Hz.

Chi ha un tono più alto in una zanzara o in un calabrone? E cosa ne pensi, chi sbatte più spesso le ali una zanzara o un calabrone.

Il timbro del suono è una specie di colorazione del suono con cui distinguiamo le voci di persone di vari strumenti. (diapositiva 11).

Ogni suono musicale complesso è costituito da una serie di suoni armonici semplici. Il più basso di loro è il principale. Il resto è superiore di un numero intero di volte, ad esempio 2 o 3–4 volte. Si chiamano sfumature. Più armonici vengono miscelati nel tono fondamentale, più ricco sarà il suono. I toni alti conferiscono al timbro "brillantezza" e "luminosità" e "metallicità". Quelli bassi danno "potenza" e "succosità". A.G. Stoletov ha scritto: "I toni semplici che abbiamo dai nostri diapason non sono usati nella musica, sono insipidi e insipidi come l'acqua distillata".

Ancoraggio

Come si chiama lo studio del suono?
C'è stata una massiccia esplosione sulla luna. Ad esempio, un'eruzione vulcanica. Lo sentiremo sulla Terra?
Le corde vocali vibrano meno frequentemente in un cantante basso o tenore?
La maggior parte degli insetti emette suoni quando volano. Da cosa è causato?
Come potrebbero le persone comunicare sulla luna?
Perché vengono toccati quando si controllano le ruote dei vagoni durante una fermata del treno?

Compiti a casa:§34-38. Esercizio 30 (n. 2, 3).

Letteratura

Corso di fisica, P II, per Scuola superiore/ Peryshkin AV – M.: Illuminismo, 1968. – 240p.
Oscillazioni e onde nel corso di fisica per il liceo. Manuale per insegnanti / Orekhov V.P. – M.: Illuminismo, 1977. – 176p.
Grillo dietro il focolare / Dickens Ch. - M.: Eksmo, 2003. - 640s.

Domande.

1. Raccontaci degli esperimenti illustrati nelle figure 70-73. Quale conclusione ne consegue?

Nel primo esperimento (Fig. 70), un righello metallico fissato in una morsa emette un suono quando vibra.
Nel secondo esperimento (Fig. 71) si possono osservare le vibrazioni della corda, che emette anche un suono.
Nel terzo esperimento (Fig. 72) si osserva il suono di un diapason.
Nel quarto esperimento (Fig. 73), le vibrazioni del diapason vengono "registrate" su una piastra fuligginosa. Tutti questi esperimenti dimostrano la natura oscillatoria dell'origine del suono. Il suono viene dalle vibrazioni. Nel quarto esperimento, questo può anche essere osservato visivamente. La punta dell'ago lascia una traccia nella forma vicino a una sinusoide. In questo caso il suono non appare dal nulla, ma è generato da sorgenti sonore: un righello, una corda, un diapason.

2. Come proprietà comune possiedi tutte le sorgenti sonore?

Qualsiasi sorgente sonora è destinata a oscillare.

3. Le vibrazioni meccaniche di quali frequenze sono chiamate suono e perché?

Le vibrazioni sonore sono chiamate vibrazioni meccaniche con frequenze da 16 Hz a 20.000 Hz, perché. in questa gamma di frequenza sono percepiti da una persona.

4. Quali vibrazioni sono chiamate ultrasuoni? infrasonico?

Le oscillazioni con frequenze superiori a 20.000 Hz sono dette ultrasoniche e quelle con frequenze inferiori a 16 Hz sono dette infrasoniche.

5. Parlaci di come misurare la profondità del mare usando l'ecolocalizzazione.

Esercizi.

1. Sentiamo il suono delle ali che sbattono di una zanzara volante. ma un uccello in volo no. Come mai?

La frequenza di oscillazione delle ali di una zanzara è di 600 Hz (600 colpi al secondo), un passero è di 13 Hz e l'orecchio umano percepisce i suoni da 16 Hz.