소리의 진동과 파도. 음원

음원.

소리 진동

수업 개요.

1. 조직적 순간

안녕하세요 여러분! 우리의 수업은 일상적인 실습에 광범위하게 적용됩니다. 그러므로 당신의 대답은 삶의 관찰과 관찰을 분석하는 능력에 달려 있습니다.

2. 기본 지식의 반복.

슬라이드 1, 2, 3, 4, 5가 프로젝터 화면에 표시됩니다(부록 1).

여러분 앞에는 십자말풀이 퍼즐이 있습니다. 해결하여 수업의 핵심 단어를 배우게 될 것입니다.

첫 번째 조각:물리적 현상에 이름을 붙이다

두 번째 스니펫:물리적 프로세스의 이름을 지정

세 번째 조각:물리량을 명명하다

네 번째 조각:물리적 장치 이름 지정

아르 자형	지	시간
에
			~에
			에게

강조 표시된 단어에주의하십시오. 이 단어는 "SOUND", 수업의 핵심 단어입니다. 우리의 수업은 소리와 소리 진동에 전념합니다. 그래서 수업의 주제는 "소리의 근원. 소리 진동". 이 수업에서는 소리의 근원이 무엇인지, 소리 진동이 무엇인지, 진동의 발생과 몇 가지를 배우게 됩니다. 실용적인 적용당신의 인생에서.

3. 신소재 설명.

실험을 해보자. 실험의 목적: 소리의 원인을 찾는 것.

금속 자를 사용한 경험(부록 2).

무엇을 관찰했습니까? 결론은 무엇입니까?

결론: 진동하는 몸체가 소리를 생성합니다.

다음 실험을 해보자. 실험의 목적: 소리가 항상 진동하는 물체에 의해 만들어지는지 알아내는 것.

눈앞에 보이는 장치를 포크.

소리굽쇠 체험 및 테니스 공실에 매달렸다(부록 3) .

소리굽쇠 소리는 들리지만 소리굽쇠의 진동은 눈에 띄지 않습니다. 소리굽쇠가 진동하는지 확인하기 위해 실에 매달린 그늘진 공으로 소리굽쇠를 조심스럽게 옮겨보면 소리굽쇠의 진동이 주기적인 운동을 한 볼에 전달되는 것을 볼 수 있습니다.

결론: 소리는 진동하는 물체에 의해 생성됩니다.

우리는 소리의 바다에 살고 있습니다. 소리는 음원에 의해 생성됩니다. 인공 음원과 자연 음원이 있습니다. 자연적인 사운드 소스는 다음과 같습니다. 성대 (부록 1 - 슬라이드 6번) 우리가 숨쉬는 공기는 폐를 떠나 기도를 통해 후두로 들어갑니다. 후두에는 성대가 있습니다. 내쉬는 공기의 압력으로 진동하기 시작합니다. 공진기의 역할은 입과 코, 가슴에서 수행됩니다. 명료한 말을 하려면 성대 외에 혀, 입술, 뺨, 연구개, 후두개도 필요합니다.

자연적인 소리의 원천에는 모기, 파리, 벌의 윙윙거리는 소리도 포함됩니다. 펄럭이는 날개).

문제:소리를 만드는 것.

(풍선 안의 공기는 압축될 때 압력을 받습니다. 그러면 극적으로 팽창하여 음파를 생성합니다.)

따라서 소리는 진동할 뿐만 아니라 급격히 팽창하는 몸체를 생성합니다. 소리의 출현의 모든 경우에 공기층이 움직이는 것은 분명합니다. 즉, 음파가 발생합니다.

음파는 보이지 않고 들을 수만 있으며 물리적 장치에도 등록됩니다. 음파의 특성을 등록하고 연구하기 위해 우리는 현재 물리학자들이 연구에 널리 사용하는 컴퓨터를 사용합니다. 컴퓨터에 특별한 연구 프로그램이 설치되어 있고, 소리의 진동을 잡아주는 마이크가 연결되어 있습니다(부록 4). 화면을 보세요. 화면에서 음파의 그래픽 표현을 볼 수 있습니다. 이 그래프는 무엇입니까? ( 정현파)

깃털이 달린 소리굽쇠로 실험해 봅시다. 고무망치로 소리굽쇠를 두드린다. 학생들은 소리굽쇠의 진동은 볼 수 있지만 소리는 들리지 않습니다.

문제:진동은 있는데 소리가 들리지 않는 이유는 무엇입니까?

사람들의 귀는 16Hz에서 Hz에 이르는 소리 범위를 감지합니다. 이것은 가청 소리입니다.

컴퓨터를 통해 듣고 범위 주파수의 변화를 파악하십시오(부록 5). 음 진동의 주파수 변화에 따라 정현파의 모양이 어떻게 변하는지 주의하십시오(진동 주기가 감소하므로 주파수가 증가함).

사람의 귀에는 들리지 않는 소리가 있습니다. 이들은 초저주파(16Hz 미만의 진동 범위) 및 초음파(Hz보다 큰 범위)입니다. 칠판에 주파수 범위 구성표가 표시되고 노트북에 그립니다(부록 5). 과학자들은 인프라와 초음파를 탐색하여 많은 것을 발견했습니다. 흥미로운 기능이 음파. 이들에 대해 흥미로운 사실반 친구들이 알려줄 것입니다(부록 6).

4. 연구 자료의 통합.

수업에서 학습한 자료를 통합하려면 TRUE-FALSE 게임을 하는 것이 좋습니다. 나는 상황을 읽고 당신은 TRUE 또는 FALSE 표시를 들고 대답을 설명합니다.

질문. 1. 진동하는 물체가 소리의 근원이라는 것이 사실입니까? (오른쪽).

2. 텅 빈 홀보다 사람들로 가득 찬 홀에서 음악이 더 크게 들린다는 것이 사실입니까? (틀린, 빈 홀이 진동에 대한 공명기 역할을 하기 때문).

3. 모기가 땅벌보다 날개를 빨리 퍼덕거리는 것이 사실입니까? (사실, 모기가 내는 소리가 더 높기 때문에 날개 진동의 주파수도 더 높습니다).

4. 소리가 나는 소리굽쇠의 진동이 탁자 위에 다리를 올려놓으면 더 빨리 감쇠한다는 것이 사실입니까? (음차의 진동이 테이블로 전달되기 때문에 맞습니다).

5. 사실인가요? 박쥐소리로 볼까? (박쥐는 초음파를 방출하고 반사된 신호를 듣기 때문에 맞습니다).

6. 일부 동물이 초저주파를 사용하여 지진을 "예측"한다는 것이 사실입니까? (맞습니다. 예를 들어 코끼리는 몇 시간 만에 지진을 느끼면서 동시에 극도로 흥분합니다.)

7. 초저주파가 사람들에게 정신 장애를 일으킨다는 것이 사실입니까? (맞아요, 프랑스 마르세유에는 과학 센터 근처에 작은 공장이 세워졌습니다. 출시 직후 한 과학 연구소에서 발견한 이상한 현상. 그녀의 방에 몇 시간 동안 머문 후 연구원은 완전히 바보가되었습니다. 그는 간단한 문제조차 거의 풀지 못했습니다).

그리고 결론적으로, 나는 잘린 글자에서 재정렬하여 다음을 얻을 것을 제안합니다. 키워드수업.

KVZU - 사운드

RAMTNOKE - 음차

TRAKZUVLU - 초음파

FRAKVZUNI - 인프라

OKLABEINJA - 혈관

5. 수업과 숙제를 요약합니다.

수업 결과. 수업에서 우리는 다음을 발견했습니다.

모든 진동하는 물체는 소리를 생성합니다.

소리는 음파로 공기를 통해 전파됩니다.

소리는 들리고 들리지 않습니다.

초음파는 진동 주파수가 20kHz 이상인 들리지 않는 소리입니다.

Infrasound는 16Hz 미만의 진동 주파수를 가진 들리지 않는 소리입니다.

초음파는 과학 기술 분야에서 널리 사용됩니다.

숙제:

1. §34, 예. 29(페리쉬킨 9셀)

2. 계속 추론:

나는 소리를 듣습니다. a) 파리; b) 떨어뜨린 물체 c) 뇌우, 왜냐하면 ....

소리가 들리지 않습니다. b) 하늘을 나는 독수리에서, 왜냐하면 ...

음원이 무엇인지 이해하기 전에 소리가 무엇인지 생각해보십시오. 우리는 빛이 방사선임을 압니다. 물체에서 반사된 이 방사선은 우리 눈에 들어와서 볼 수 있습니다. 맛과 냄새는 우리 각자의 수용체에 의해 감지되는 신체의 작은 입자입니다. 이 동물은 어떤 소리입니까?

소리는 공기를 통해 전달된다

기타 연주 방법을 본 적이 있을 것입니다. 아마도 당신 자신이 그것을하는 방법을 알고있을 것입니다. 현을 당길 때 기타에서 다른 소리를 내는 것이 중요합니다. 괜찮은. 그러나 기타를 진공 상태로 두고 현을 당길 수 있다면 기타에서 소리가 나지 않는다는 사실에 매우 놀랄 것입니다.

이러한 실험은 다양한 몸체로 수행되었으며 결과는 항상 같았습니다. 공기가없는 공간에서는 소리가 들리지 않았습니다. 이것으로부터 논리적 결론 소리가 공기를 통해 전달됩니다. 따라서 소리는 공기 물질의 입자와 소리를 생성하는 물체에 발생하는 것입니다.

음원 - 진동체

더 나아가. 다양한 실험을 통해 소리가 몸의 진동으로 인해 발생함을 확인할 수 있었습니다. 음원은 진동하는 물체입니다. 이 진동은 공기 분자에 의해 전달되고 우리의 귀는 이러한 진동을 감지하여 우리가 이해할 수 있는 소리 감각으로 해석합니다.

이를 확인하는 것은 어렵지 않습니다. 유리잔이나 크리스탈 잔을 가져다가 탁자 위에 놓으십시오. 금속 숟가락으로 가볍게 두드리십시오. 길고 얇은 소리가 들립니다. 이제 손으로 유리를 만지고 다시 탭하십시오. 소리가 변하고 훨씬 짧아집니다.

그리고 이제 여러 사람이 다리와 함께 유리 주위를 가능한 한 완전히 감싸도록 하고, 아주 작은 부분을 제외하고는 한 곳의 여유 공간도 남기지 않으려고 노력합니다. 작은 장소숟가락으로 치다. 유리를 다시 치십시오. 어떤 소리도 거의 들리지 않을 것이며, 그 소리는 약하고 매우 짧은 것으로 판명될 것입니다. 그것은 무엇을 말하는가?

첫 번째 경우에는 충돌 후 유리가 자유롭게 진동하고 진동이 공기를 통해 전달되어 귀에 도달했습니다. 두 번째 경우는 대부분의 진동이 우리 손으로 흡수되었고, 신체의 진동이 감소함에 따라 소리가 훨씬 짧아졌습니다. 세 번째 경우는 신체의 거의 모든 진동이 모든 참가자의 손에 의해 즉시 흡수되었고 신체가 거의 진동하지 않아 결과적으로 거의 소리가 나지 않았습니다.

생각하고 실행할 수 있는 다른 모든 실험도 마찬가지입니다. 공기 분자로 전달되는 신체의 진동은 귀로 감지되고 뇌에서 해석됩니다.

다양한 주파수의 소리 진동

따라서 소리는 진동입니다. 음원은 공기를 통해 소리 진동을 우리에게 전달합니다. 그러면 왜 우리는 모든 물체의 모든 진동을 듣지 못합니까? 진동이 다른 주파수로 발생하기 때문입니다.

인간의 귀가 인지하는 소리는 약 16Hz~20kHz의 주파수를 갖는 소리의 진동입니다. 아이들은 어른들보다 더 높은 주파수의 소리를 듣게 되며, 일반적으로 다양한 생명체에 대한 지각의 범위는 매우 다양합니다.

소리는 공기를 통해 전달된다

음원 - 진동체

그리고 이제 여러 사람이 다리와 함께 유리 주위를 가능한 한 완전히 감싸도록 하고 숟가락으로 칠 수 있는 아주 작은 장소를 제외하고는 한 곳의 여유 공간도 남기지 않으려고 노력합니다. 유리를 다시 치십시오. 어떤 소리도 거의 들리지 않을 것이며, 그 소리는 약하고 매우 짧은 것으로 판명될 것입니다. 그것은 무엇을 말하는가?

생각하고 실행할 수 있는 다른 모든 실험도 마찬가지입니다. 공기 분자로 전달되는 신체의 진동은 귀로 감지되고 뇌에서 해석됩니다.

다양한 주파수의 소리 진동

귀는 자연적으로 우리에게 주어진 매우 얇고 섬세한 도구이므로, 귀를 대체하거나 유사하게 관리해야 합니다. 인간의 몸존재하지 않는다.

소리의 진동을 다루는 물리학의 한 분야는 음향학.

사람의 귀는 20Hz~20kHz 주파수의 진동을 소리로 인식하도록 설계되어 있습니다. 저주파(킥 드럼 또는 오르간 파이프)는 귀에 저음으로 인식됩니다. 모기의 휘파람이나 끽끽거리는 소리는 고주파에 해당합니다. 주파수가 20Hz 미만인 진동을 초저주파, 그리고 20kHz 이상의 주파수에서 - 초음파.사람은 그런 진동을 듣지 못하지만, 사람에게서 오는 초저주파 소리를 듣는 동물이 있습니다. 지각지진 전에. 그 소리를 듣고 동물들은 위험한 지역을 떠납니다.

음악에서 음향 주파수는 다음과 같습니다. 하지만 거기.메인 옥타브(키 C)의 음표 "la"는 440Hz의 주파수에 해당합니다. 다음 옥타브의 음 "la"는 880Hz의 주파수에 해당합니다. 따라서 다른 모든 옥타브는 주파수가 정확히 두 번 다릅니다. 각 옥타브 내에서 6음 또는 12반음이 구별됩니다. 모든 사람 음정의 빈도를 갖는다 yf2~ 1.12 이전 톤의 주파수와 다른 각각 반음"$2"에서 이전 주파수와 다릅니다. 우리는 다음 각 주파수가 이전 주파수와 몇 Hz가 아니라 같은 숫자한번. 그러한 척도를 로그,톤 사이의 동일한 거리는 값 자체가 플롯되지 않고 로그가 표시되는 로그 스케일에 정확히 있기 때문입니다.

소리가 하나의 주파수 v에 해당하는 경우(또는 = 2tcv), 고조파 또는 단색이라고합니다. 순수한 하모닉 사운드는 드뭅니다. 거의 항상 소리는 주파수 세트를 포함합니다. 즉, 스펙트럼(이 장의 섹션 8 참조)은 복잡합니다. 음악 진동에는 항상 기본 톤 cco \u003d 2n / T가 포함되며, 여기서 T는 마침표이고 배음 세트 2(Oo, Zco 0, 4coo 등. 음악의 강도를 나타내는 배음 세트를 음색.다른 악기, 같은 음을 치는 다른 가수는 다른 음색을 가지고 있습니다. 이것은 그들에게 다른 색상을 제공합니다.

다중이 아닌 주파수의 혼합도 가능합니다. 고전 유럽 음악에서 이것은 불협화음으로 간주됩니다. 그러나 그것은 현대 음악에서 사용됩니다. 증가 또는 감소 방향으로 모든 주파수의 느린 움직임도 사용됩니다(우쿨렐레).

음악이 아닌 소리에서 스펙트럼의 주파수 조합과 시간 변화가 가능합니다. 이러한 소리의 스펙트럼은 연속적일 수 있습니다(섹션 8 참조). 모든 주파수의 강도가 거의 같으면 그러한 소리를 " 백색 잡음» (이 용어는 광학에서 가져온 것입니다. 여기서 화이트 색상모든 주파수의 총계).

인간의 말소리는 매우 복잡합니다. 그들은 단일 소리, 단어 및 전체 구를 발음할 때 시간이 지남에 따라 빠르게 변하는 복잡한 스펙트럼을 가지고 있습니다. 이것은 연설 소리에 다른 억양과 억양을 제공합니다. 결과적으로 같은 단어를 발음하더라도 음성으로 사람을 구별하는 것이 가능합니다.

음파(음파 진동)는 공간에서 전달되는 물질(예: 공기) 분자의 기계적 진동입니다.

그러나 모든 진동체가 소리의 근원이 되는 것은 아닙니다. 예를 들어, 실이나 스프링에 매달린 진동 추는 소리를 내지 않습니다. 금속 눈금자는 바이스에서 위로 이동하여 진동 주파수가 20Hz 미만이 되도록 자유 끝을 늘이면 소리가 중지됩니다. 연구에 따르면 인간의 귀는 20Hz에서 20,000Hz의 주파수에서 발생하는 신체의 기계적 진동을 소리로 인식할 수 있습니다. 따라서 주파수가 이 범위에 있는 진동을 소리라고 합니다. 주파수가 20,000Hz를 초과하는 기계적 진동을 초음파라고 하고 20Hz 미만의 진동을 초저주파라고 합니다. 음역의 표시된 경계는 사람의 나이에 따라 다르며 임의적입니다. 개인의 특성그들의 보청기. 일반적으로 나이가 들면서 감지되는 소리의 주파수 상한이 크게 감소합니다. 일부 노인은 6000Hz를 초과하지 않는 주파수의 소리를들을 수 있습니다. 반대로 어린이는 주파수가 20,000Hz를 약간 넘는 소리를 인지할 수 있습니다. 일부 동물은 주파수가 20,000Hz보다 크거나 20Hz 미만인 진동을 듣습니다. 세상은 다양한 소리로 가득 차 있습니다. 시계 똑딱 소리와 모터 소리, 나뭇잎이 바스락거리는 소리와 바람의 울부짖는 소리, 새들의 지저귐과 사람들의 목소리. 소리가 어떻게 태어나고 무엇을 나타내는지에 대해 사람들은 아주 오래전에 추측하기 시작했습니다. 예를 들어, 그들은 소리가 공기 중에서 진동하는 물체에 의해 생성된다는 사실을 알아차렸습니다. 더 고대 그리스 철학자그리고 백과사전 과학자 아리스토텔레스는 관찰을 기반으로 소리의 본질을 정확하게 설명했으며 소리를 내는 물체는 공기의 압축과 희박을 번갈아 가며 생성한다고 믿었습니다. 따라서 진동하는 끈은 이제 공기를 압축한 다음 희박하게 만들고, 공기의 탄력성으로 인해 이러한 교류의 영향이 공간으로 더 멀리 전달됩니다. 층에서 층으로 탄성파가 발생합니다. 우리 귀에 도달하면 고막에 작용하여 소리의 감각을 유발합니다. 사람은 귀로 약 16Hz에서 20kHz(1Hz - 1초당 진동) 범위의 주파수를 갖는 탄성파를 인지합니다. 이에 따라 주파수가 표시된 한계 내에 있는 모든 매체의 탄성파를 음파 또는 단순히 소리라고 합니다. 0 ° C의 온도와 상압의 공기에서 소리는 330m/s의 속도로 전파되고 해수에서는 약 1500m/s, 일부 금속에서는 음속이 7000m/s에 이릅니다. 주파수가 16Hz 미만인 탄성파를 초저주파라고 하고 주파수가 20kHz를 초과하는 파동을 초음파라고 합니다.

기체와 액체의 소리의 근원은 진동하는 물체일 뿐만 아닙니다. 예를 들어, 총알과 화살이 날아가고 바람이 울부짖습니다. 그리고 터보제트 항공기의 포효는 팬, 압축기, 터빈, 연소실 등의 작동 장치의 소음뿐만 아니라 항공기가 작동할 때 발생하는 제트 기류, 와류, 난기류의 소음으로 구성됩니다. 고속으로 흐릅니다. 공기 나 물을 빠르게 돌진하는 몸체는 주변의 흐름을 끊고 주기적으로 매체에서 희박 및 압축 영역을 생성합니다. 결과는 음파입니다. 소리는 종파와 횡파의 형태로 전파될 수 있습니다. 기체 및 액체 매질에서 종파만 발생합니다. 진동 운동입자는 파동이 진행하는 방향으로만 발생합니다. 에 고체세로형 외에도 횡파매질의 입자가 파동의 진행 방향에 수직인 방향으로 진동할 때. 거기에서 방향에 수직으로 끈을 치면 파동이 끈을 따라 흐르게됩니다. 인간의 귀는 다른 주파수의 소리를 똑같이 받아들이지 않습니다. 1000~4000Hz의 주파수에 가장 민감합니다. 매우 높은 강도에서 파도는 더 이상 소리로 인식되지 않아 귀를 누르는 통증을 유발합니다. 이것이 발생하는 음파의 강도를 임계값이라고 합니다. 통증 감각. 소리의 음색과 음색의 개념은 소리 연구에서도 중요합니다. 사람의 목소리든 게임이든 모든 실제 소리 악기, 는 단순한 조화 진동이 아니라 여러 가지가 혼합된 일종의 고조파 진동특정 주파수 세트로 주파수가 가장 낮은 것을 기본음이라고 하고 나머지를 배음이라고 합니다. 특정 소리에 고유한 배음 수가 다르기 때문에 특별한 색상(음색)이 생깁니다. 한 음색과 다른 음색의 차이는 숫자뿐만 아니라 기본음의 소리에 수반되는 배음의 강도 때문입니다. 음색으로 바이올린과 피아노, 기타와 플루트의 소리를 쉽게 구별하고 친숙한 사람들의 목소리를 인식합니다.

진동 주파수초당 완전한 진동의 수라고 합니다. 주파수 단위는 1헤르츠(Hz)입니다. 1 헤르츠는 1초 동안 발생하는 완전한(한 방향과 다른 방향으로) 진동에 해당합니다.
기간하나의 완전한 진동이 발생하는 시간(들)이라고 합니다. 진동 주파수가 높을수록 주기가 짧아집니다. f=1/T. 따라서 진동의 주파수는 클수록 주기가 짧고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 인간의 목소리는 80~12,000Hz의 주파수로 소리 진동을 생성하고 청각은 16~20,000Hz 범위의 소리 진동을 감지합니다.
진폭진동을 진동체의 원래(고요한) 위치에서 가장 큰 편차라고 합니다. 진동 진폭이 클수록 소리가 커집니다. 인간의 말소리는 주파수와 진폭이 다른 하나 이상의 단순한 진동으로 구성된 복잡한 소리 진동입니다. 각 음성에는 서로 다른 주파수와 진폭의 고유한 진동 조합만 있습니다. 따라서 한 소리의 진동 형태는 소리 a, o 및 y의 발음 중 진동 그래프를 보여주는 다른 소리의 형태와 현저하게 다릅니다.

사람은 볼륨과 높이 측면에서 자신의 인식에 따라 모든 소리를 특성화합니다.