Viri zvoka. Zvočne vibracije

Zvok je zvočni valovanje, ki povzroča tresljaje najmanjših delcev zraka, drugih plinov ter tekočih in trdnih medijev. Zvok se lahko pojavi samo tam, kjer je snov, ne glede na to, v kakšnem stanju je. V vakuumu, kjer ni medija, se zvok ne širi, ker ni delcev, ki delujejo kot zvočni valovi. Na primer v vesolju. Zvok je mogoče spreminjati, spreminjati, spreminjati v druge oblike energije. Tako se zvok pretvori v radijske valove ali v električna energija, se lahko prenaša na daljavo in snema na informacijske medije.

Zvočni val

Gibanje predmetov in teles skoraj vedno povzroča nihanja okolje. Ni pomembno, ali je voda ali zrak. Pri tem začnejo nihati tudi delci medija, na katere se prenašajo vibracije telesa. Ustvarjajo se zvočni valovi. Poleg tega se gibi izvajajo v smeri naprej in nazaj, postopoma se zamenjajo. Zato je zvočni val vzdolžen. Nikoli v njej ni prečnega gibanja gor in dol.

Značilnosti zvočnih valov

Kot vsak fizični pojav imajo tudi oni svoje vrednosti, s katerimi lahko opišete lastnosti. Glavne značilnosti zvočnega vala sta njegova frekvenca in amplituda. Prva vrednost kaže, koliko valov nastane na sekundo. Drugi določa moč vala. Nizkofrekvenčni zvoki imajo nizkofrekvenčne vrednosti in obratno. Frekvenca zvoka se meri v Hertzih, in če presega 20.000 Hz, se pojavi ultrazvok. V naravi in svetu okoli nas je dovolj primerov nizkofrekvenčnih in visokofrekvenčnih zvokov. Žvrkljanje slavčka, grmenje, šumenje gorske reke in drugo so različne zvočne frekvence. Vrednost amplitude vala je neposredno odvisna od tega, kako glasen je zvok. Glasnost pa se zmanjša, ko se oddaljite od vira zvoka. V skladu s tem je amplituda manjša, dlje kot je val od epicentra. Z drugimi besedami, amplituda zvočnega vala se zmanjšuje z oddaljenostjo od vira zvoka.

Hitrost zvoka

Ta indikator zvočnega vala je neposredno odvisen od narave medija, v katerem se širi. Tu igrata pomembno vlogo tudi vlažnost in temperatura. V sredini vremenske razmere hitrost zvoka je približno 340 metrov na sekundo. V fiziki obstaja tako stvar, kot je nadzvočna hitrost, ki je vedno večja po vrednosti od hitrosti zvoka. To je hitrost, s katero se zvočni valovi širijo, ko se letalo premika. Letalo potuje z nadzvočno hitrostjo in celo prehiteva zvočne valove, ki jih ustvarja. Zaradi postopnega naraščanja tlaka za letalom nastane udarni zvočni val. Zanimivo in malo ljudi pozna mersko enoto takšne hitrosti. Imenuje se Mach. Mach 1 je enak hitrosti zvoka. Če se val giblje s hitrostjo 2 macha, potem potuje dvakrat hitreje kot hitrost zvoka.

Šumi

AT Vsakdanje življenječlovek se nenehno sliši. Raven hrupa se meri v decibelih. Gibanje avtomobilov, veter, šelestenje listja, prepletanje glasov ljudi in drugih zvočnih zvokov so naši vsakodnevni spremljevalci. Toda človeški slušni analizator se lahko navadi na takšne zvoke. Vendar pa obstajajo tudi takšni pojavi, s katerimi se ne morejo spopasti niti prilagodljive sposobnosti človeškega ušesa. Na primer, hrup, ki presega 120 dB, lahko povzroči občutek bolečine. Najglasnejša žival modri kit. Ko oddaja zvoke, ga je mogoče slišati na razdalji več kot 800 kilometrov.

Odmev

Kako nastane odmev? Tukaj je vse zelo preprosto. Zvočni val ima sposobnost, da se odbije različne površine: iz vode, iz skale, iz sten v prazni sobi. Ta val se vrača k nam, zato slišimo sekundarni zvok. Ni tako jasen kot prvotni, saj se del energije zvočnega vala razprši pri premikanju proti oviri.

Eholokacija

Zvočni odboj se uporablja za različne praktične namene. Na primer, eholokacija. Temelji na dejstvu, da je s pomočjo ultrazvočnih valov mogoče določiti razdaljo do predmeta, od katerega se ti valovi odbijajo. Izračuni se izvajajo z merjenjem časa, za katerega bo ultrazvok dosegel mesto in se vrnil nazaj. Mnoge živali imajo sposobnost eholokacije. Na primer, netopirji, delfini ga uporabljajo za iskanje hrane. Eholokacija je našla drugo uporabo v medicini. Pri pregledu z ultrazvokom se oblikuje slika notranjih organov oseba. Ta metoda temelji na dejstvu, da se ultrazvok, ko pride v medij, ki ni zrak, vrne nazaj in tako oblikuje sliko.

Zvočni valovi v glasbi

Zakaj glasbila oddajajo določene zvoke? Izbire za kitaro, melodije klavirja, nizki toni bobnov in trobente, očarljiv tanek glas flavte. Vsi ti in številni drugi zvoki so posledica tresljajev v zraku oziroma, z drugimi besedami, pojava zvočnih valov. Toda zakaj je zvok glasbil tako raznolik? Izkazalo se je, da je odvisno od več dejavnikov. Prva je oblika instrumenta, druga pa material, iz katerega je izdelan.

Poglejmo si na primeru godal. Ob dotiku strun postanejo vir zvoka. Posledično začnejo proizvajati vibracije in jih pošiljati v okolje različni zvoki. Nizki zvok katerega koli godalnega instrumenta je posledica večje debeline in dolžine strune, pa tudi šibkosti njene napetosti. In obratno, močnejša ko je struna napeta, tanjša in krajša je, bolj alt pridobljeno kot rezultat igre.

Mikrofonsko delovanje

Temelji na pretvorbi energije zvočnih valov v električno energijo. V tem primeru sta moč toka in narava zvoka v premo sorazmerju. V notranjosti vsakega mikrofona je tanka kovinska plošča. Ko je izpostavljen zvoku, začne delovati oscilatorna gibanja. Spirala, na katero je plošča povezana, prav tako vibrira, kar ima za posledico elektrika. Zakaj se pojavi? To je zato, ker ima mikrofon vgrajene tudi magnete. Ko spirala vibrira med svojimi poli, nastane električni tok, ki gre vzdolž spirale in nato na zvočni steber (zvočnik) ali na opremo za snemanje na informacijski medij (na kaseto, disk, računalnik). Mimogrede, podobna struktura ima mikrofon v telefonu. Toda kako mikrofoni delujejo na stacionarnem in mobilni telefon? Začetna faza je zanje enaka – zvok človeškega glasu svoje tresljaje prenaša na mikrofonsko ploščo, nato vse poteka po zgoraj opisanem scenariju: spirala, ki pri premikanju zapre dva pola, nastane tok. Kaj je naslednje? Torej stacionarni telefon vse je bolj ali manj jasno - kot v mikrofonu zvok, pretvorjen v električni tok, teče po žicah. In kaj je z mobitel ali na primer z voki-tokijem? V teh primerih se zvok pretvori v energijo radijskih valov in zadene satelit. To je vse.

Fenomen resonance

Včasih se takšni pogoji ustvarijo, ko se amplituda nihanja fizičnega telesa močno poveča. To je posledica konvergence vrednosti frekvence prisilnih nihanj in naravne frekvence nihanja predmeta (telesa). Resonanca je lahko koristna in škodljiva. Na primer, če želite avto izvleči iz luknje, ga zaženete in potiskate naprej in nazaj, da povzroči resonanco in da avtomobilu zagon. Bili pa so primeri negativne posledice resonanca. Na primer, v Sankt Peterburgu se je pred približno sto leti podrl most pod sinhroniziranimi vojaki.

Zvok povzročajo mehanske vibracije v elastičnih medijih in telesih, katerih frekvence so v območju od 20 Hz do 20 kHz in jih človeško uho lahko zazna.

V skladu s tem se mehanske vibracije z navedenimi frekvencami imenujejo zvočne in akustične. Neslišne mehanske vibracije s frekvencami pod zvočnim območjem imenujemo infrazvočne, tiste s frekvencami nad zvočnim območjem pa ultrazvočne.

Če zvočno telo, kot je električni zvonec, postavimo pod zvon zračne črpalke, potem ko se zrak izčrpa, bo zvok postajal vse šibkejši in končno se bo popolnoma ustavil. Prenos vibracij iz sondiranega telesa se izvaja po zraku. Upoštevajte, da med svojimi vibracijami sondirajoče telo med svojimi vibracijami izmenično stisne zrak, ki meji na površino telesa, nato pa, nasprotno, ustvari redkost v tej plasti. Tako se širjenje zvoka v zraku začne z nihanjem gostote zraka na površini nihajočega telesa.

glasbeni ton. Glasnost in višina

Zvok, ki ga slišimo, ko njegov vir povzroči harmonično nihanje, imenujemo glasbeni ton ali skratka ton.

V vsakem glasbenem tonu lahko na sluh ločimo dve kakovosti: glasnost in višino.

Najpreprostejša opažanja nas prepričajo, da je ton katere koli višine določen z amplitudo vibracij. Zvok vilic po udarcu se postopoma umiri. To se zgodi skupaj z dušenjem nihanj, t.j. z zmanjšanjem njihove amplitude. Močneje udarite po vilicah, t.j. če vibracijam damo veliko amplitudo, bomo slišali glasnejši zvok kot pri šibkem udarcu. Enako lahko opazimo pri struni in na splošno pri katerem koli viru zvoka.

Če vzamemo več glasbenih vilic različnih velikosti, jih ne bo težko razporediti po ušesu po naraščajočem naklonu. Tako se bodo nahajali tudi po velikosti: največje uglaste vilice dajejo najnižji zvok, najmanjše - najvišji zvok. Tako je višina določena s frekvenco nihanja. Višja kot je frekvenca in s tem krajša kot je obdobje nihanja, višjo višino slišimo.

akustična resonanca

Resonančne pojave lahko opazimo na mehanskih vibracijah katere koli frekvence, zlasti na zvočnih vibracijah.

Dve enaki vilici za uglaševanje postavimo eno ob drugo, pri čemer luknje škatel, na katerih sta nameščeni, obrnemo drug proti drugemu. Škatle so potrebne, ker ojačajo zvok vilic. To je posledica resonance med uglasto vilico in stebri zraka v škatli; zato se škatle imenujejo resonatorji ali resonančne škatle.

Udarimo eno od uglastitev in jo nato s prsti pridušimo. Slišali bomo zvok druge uglasbene vilice.

Vzemimo dve različni vilici za uglaševanje, t.j. z različnimi višinami in ponovite poskus. Zdaj se vsaka od vilic za uglaševanje ne bo več odzivala na zvok drugih vilic.

Tega rezultata ni težko razložiti. Vibracije ene uglaste vilice delujejo skozi zrak z določeno silo na druge vilice, zaradi česar ta izvaja svoje prisilne vibracije. Ker naglasne vilice 1 izvajajo harmonična nihanja, se bo sila, ki deluje na uglaste vilice 2, spremenila po zakonu harmoničnih nihanj s frekvenco uglastih vilic 1. Če je frekvenca sile drugačna, bodo prisilna nihanja tako šibka da jih ne bomo slišali.

Šumi

Ko je nihanje periodično, slišimo glasbeni zvok (noto). Takšen zvok na primer proizvaja klavirska struna. Če pritisnete več tipk hkrati, t.j. zazvonite več not, potem se bo občutek glasbenega zvoka ohranil, vendar se bo razlika med soglasnimi (prijetnimi za uho) in disonantnimi (neprijetnimi) notami jasno pokazala. Izkazalo se je, da so tiste zapiske, katerih obdobja so v razmerjih majhnih številk, sozvočljiva. Na primer, sozvočje dobimo, ko je razmerje obdobij 2:3 (petina), pri 3:4 (kvantna), 4:5 (glavna tretjina) itd. Če so obdobja povezana kot velike številke, na primer 19:23, potem dobite disonanco - glasbeni, a neprijeten zvok. Še dlje od periodičnosti tresljajev bomo šli, če bomo hkrati zadeli več tipk. Zvok bo hrupen.

Za hrup je značilna močna neperiodičnost oblike nihanja: bodisi je dolgo nihanje, vendar zelo zapletene oblike (šikanje, škripanje), bodisi posamezne emisije (kliki, trki). S tega vidika je treba hrupom pripisati tudi zvoke, izražene s soglasniki (šikajoči, labialni itd.).

V vseh primerih so nihanja hrupa sestavljena iz ogromnega števila harmoničnih nihanj z različnimi frekvencami.

Tako je spekter harmonskega nihanja sestavljen iz ene same frekvence. Za periodično nihanje je spekter sestavljen iz niza frekvenc - osnovnih in večkratnikov. Pri soglasnikih imamo spekter, sestavljen iz več takih nizov frekvenc, pri čemer so glavne povezane kot majhna cela števila. V disonantnih harmonijah osnovne frekvence niso več v tako preprostem razmerju. Več kot je različnih frekvenc v spektru, bližje se hrupu. Tipični šumi imajo spektre, v katerih je izjemno veliko frekvenc.

S pomočjo te video lekcije se lahko naučite teme »Viri zvoka. Zvočne vibracije. Višina, ton, glasnost. V tej lekciji se boste naučili, kaj je zvok. Upoštevali bomo tudi obsege zvočnih vibracij, ki jih zaznava človeški sluh. Ugotovimo, kaj je lahko vir zvoka in kakšni pogoji so potrebni za njegov nastanek. Proučevali bomo tudi značilnosti zvoka, kot so višina, ton in glasnost.

Tema lekcije je posvečena zvočnim virom, zvočnim vibracijam. Govorili bomo tudi o značilnostih zvoka - toni, glasnosti in tembru. Preden govorimo o zvoku, o zvočnih valovih, se spomnimo, da se mehanski valovi širijo v elastičnih medijih. Del vzdolžnih mehanskih valov, ki ga zaznavajo človeški slušni organi, imenujemo zvočni, zvočni valovi. Zvok je mehansko valovanje, ki ga zaznavajo človeški slušni organi in povzročajo zvočne občutke. .

Poskusi kažejo, da človeško uho, človeški slušni organi zaznavajo vibracije s frekvencami od 16 Hz do 20.000 Hz. To območje imenujemo zvočni razpon. Seveda obstajajo valovi, katerih frekvenca je manjša od 16 Hz (infrazvok) in več kot 20.000 Hz (ultrazvok). Toda tega obsega, teh odsekov človeško uho ne zazna.

riž. 1. Obseg sluha človeškega ušesa

Kot smo rekli, človeški slušni organi ne zaznavajo področij infrazvoka in ultrazvoka. Čeprav jih lahko zaznajo na primer nekatere živali, žuželke.

Kaj ? Vir zvoka je lahko katero koli telo, s katerim vibrira zvočna frekvenca(od 16 do 20000 Hz)

riž. 2. Vir zvoka je lahko nihajno ravnilo, vpeto v primež

Obrnimo se na izkušnje in poglejmo, kako nastane zvočni val. Za to potrebujemo kovinsko ravnilo, ki ga vpnemo v primež. Zdaj, ko delujemo na ravnilo, lahko opazujemo vibracije, vendar ne slišimo nobenega zvoka. In vendar se okrog vladarja ustvarja mehanski val. Upoštevajte, da ko se ravnilo premakne na eno stran, se tukaj oblikuje zračno tesnilo. Na drugi strani je tudi pečat. Med temi tesnili nastane zračni vakuum. vzdolžni val - to je zvočni val, sestavljen iz tesnil in zračnih izpustov. Frekvenca tresljajev ravnila je v tem primeru manjša od zvočne frekvence, zato tega vala, tega zvoka ne slišimo. Na podlagi izkušenj, ki smo jih pravkar opazili, je konec 18. stoletja nastal instrument, imenovan uglaste vilice.

riž. 3. Širjenje vzdolžnih zvočnih valov iz uglastega

Kot smo videli, se zvok pojavi kot posledica tresljajev telesa z zvočno frekvenco. Zvočni valovi se širijo v vse smeri. Med človeškim slušnim aparatom in virom zvočnih valov mora obstajati medij. Ta medij je lahko plinast, tekoč, trden, vendar morajo biti delci, ki lahko prenašajo vibracije. Proces prenosa zvočnih valov se mora nujno zgoditi tam, kjer je snov. Če ni snovi, ne bomo slišali nobenega zvoka.

Da zvok obstaja:

1. Vir zvoka

2. sreda

3. Slušni aparat

4. Frekvenca 16-20000Hz

5. Intenzivnost

Zdaj pa preidimo na razpravo o značilnostih zvoka. Prvi je igrišče. Višina zvoka - karakteristika, ki jo določa frekvenca nihanja. Višja kot je frekvenca telesa, ki proizvaja vibracije, višji bo zvok. Ponovno se obrnimo na ravnilo, vpeto v primež. Kot smo že povedali, smo videli vibracije, zvoka pa nismo slišali. Če zdaj zmanjšamo dolžino ravnila, bomo slišali zvok, vendar bo veliko težje videti vibracije. Poglej črto. Če ukrepamo zdaj, ne bomo slišali nobenega zvoka, opazujemo pa vibracije. Če skrajšamo ravnilo, bomo slišali zvok določene višine. Dolžino ravnila lahko še skrajšamo, takrat bomo slišali zvok še višje tone (frekvence). Enako lahko opazimo pri uglaševanju vilic. Če vzamemo veliko uglasto vilico (imenujemo jo tudi demonstracijske vilice) in udarimo v noge takšne vilice, lahko opazimo nihanje, zvoka pa ne bomo slišali. Če vzamemo še eno uglasto vilico, potem, ko jo udarimo, bomo slišali določen zvok. In naslednje uglaste vilice, prave uglaste vilice, ki se uporabljajo za uglasitev glasbil. Proizvaja zvok, ki ustreza noti la ali, kot pravijo, 440 Hz.

Naslednja funkcija- zvok zvoka. Timbre imenujemo zvočna barva. Kako lahko ponazorimo to lastnost? Zvok je razlika med dvema enakima zvokoma, ki jih predvajata različni glasbila. Vsi veste, da imamo samo sedem zapiskov. Če slišimo isto noto A, posneto na violini in na klavirju, ju bomo razlikovali. Takoj lahko ugotovimo, kateri instrument je ustvaril ta zvok. Prav ta lastnost - barva zvoka - je tista, ki je značilna za tembre. Povedati je treba, da je tember odvisen od tega, katere zvočne vibracije se reproducirajo, poleg osnovnega tona. Dejstvo je, da so poljubne zvočne vibracije precej zapletene. Sestavljeni so iz niza posameznih vibracij, pravijo spekter vibracij. Prav reprodukcija dodatnih vibracij (prizvokov) je tista, ki zaznamuje lepoto zvoka določenega glasu ali inštrumenta. Timbre je ena glavnih in presenetljivih manifestacij zvoka.

Druga značilnost je glasnost. Glasnost zvoka je odvisna od amplitude vibracij. Poglejmo in se prepričajmo, da je glasnost povezana z amplitudo vibracij. Torej, vzemimo uglaševalne vilice. Naredimo naslednje: če šibko udarite v uglasto vilico, bo amplituda nihanja majhna in zvok bo tih. Če je zdaj uglaste vilice močneje udarjene, potem je zvok veliko glasnejši. To je posledica dejstva, da bo amplituda nihanj veliko večja. Zaznavanje zvoka je subjektivna stvar, odvisno je, kakšen je slušni aparat, kakšno je počutje človeka.

Seznam dodatne literature:

Ste seznanjeni z zvokom? // Quantum. - 1992. - Št. 8. - C. 40-41. Kikoin A.K. O glasbenih zvokih in njihovih virih // Kvant. - 1985. - Št. 9. - S. 26-28. Osnovni učbenik fizike. Ed. G.S. Landsberg. T. 3. - M., 1974.

Namen lekcije: Oblikujte predstavo o zvoku.

Cilji lekcije:

Izobraževalni:

ustvarjati pogoje za izboljšanje znanja o zvoku, pridobljenega pri študiju naravoslovja,
prispevajo k širjenju in sistematizaciji znanja učencev o zvoku.

Razvoj:

še naprej razvijati sposobnost uporabe znanja in lastne izkušnje v različnih situacijah
spodbujati razvoj mišljenja, analizo pridobljenega znanja, poudarjanje glavne stvari, posploševanje in sistematizacijo.

Izobraževalni:

spodbujati spoštovanje do sebe in drugih,
spodbujajo oblikovanje človečnosti, prijaznosti, odgovornosti.

Vrsta lekcije: razkrivajoča vsebina.

oprema: uglaste vilice, krogla na niti, zračni zvonec, frekvenčni merilnik trstja, komplet diskov z različnim številom zob, razglednica, kovinsko ravnilo, multimedijska oprema, predstavitveni disk, ki ga je razvil učitelj za to lekcijo .

Med poukom

Med različnimi nihajnimi in valovnimi gibi, ki jih najdemo v naravi in tehnologiji, še posebej pomembnosti v človeškem življenju imajo zvočne vibracije in valove ter samo zvoke. V vsakdanjem življenju so to najpogosteje valovi, ki se širijo v zraku. Znano je, da se zvok širi tudi v drugih elastičnih medijih: v zemlji, v kovinah. Ko se z glavo potopite v vodo, lahko od daleč jasno slišite zvok motorja bližajočega se čolna. Med obleganjem so bili v obzidje trdnjave postavljeni »slišalci«, ki so sledili zemeljska dela sovražnik. Včasih so bili slepi, katerih sluh je bil še posebej oster. Glede na zvoke, ki se prenašajo na Zemlji, je bilo na primer pravočasno odkrito sovražnikovo spodkopavanje obzidja Zagorskega samostana. Zaradi prisotnosti organa sluha v človeku s pomočjo zvokov sprejema velike in raznolike informacije iz okolja. Človeški govor se izvaja tudi z zvoki.

Pred vami na mizi so učni listi z vrsticami iz romana Čriček za ognjiščem Charlesa Dickensa. Vsak od vas mora podčrtati besede, ki izražajo zvok.

1 možnost

Prestrašeni kosilec je prišel k sebi šele, ko se je ura pod njim nehala tresti in je končno prenehalo ropotanje in ropot njihovih verig in uteži. Nič čudnega, da je bil tako navdušen: navsezadnje ta ropotajoča, koščena ura ni ura, ampak zgolj okostje! - sposobni vliti strah v vsakogar, ko začne pokati kosti ...
.... Potem se je čajnik odločil za prijeten večer. Nekaj mu je nenadzorovano brkljalo v grlu in že je začel oddajati sunkovito, zvočno smrčanje, ki ga je takoj prekinil, kot da se še ni dokončno odločil, ali naj se zdaj pokaže kot družaben človek. Takrat je, po dveh ali treh jalovih poskusih, da bi v sebi zadušil željo po družabnosti, odvrgel vso svojo mračnost, vso zadržanost in planil v tako prijetno, tako veselo pesmico, ki ji noben jokajoči slavček ni mogel slediti. njega ....
.... Čajnik je tako veselo in veselo zapel svojo pesem, da je vse njegovo železno telo brnelo in premetavalo ogenj; in tudi sam pokrov je začel plesati nekaj podobnega jig in trkati po čajniku (mletje, žvenket, ropotanje, klikanje, zvočno smrčanje, petje, pokanje, petje, brenčanje, trkanje).

2. možnost:

Tukaj, če želite, je čriček res začel odmevati čajnik! Tako glasno je pobral refren na svoj, žvrgoleč način - črta, črta, črta! Njegov glas je bil tako osupljivo nesorazmeren z njegovo višino v primerjavi s čajnikom, da bi se vam, če bi takoj počilo, kot s preveč nabito puško, zdel naraven in neizogiben konec, h kateremu se je sam trudil z vso močjo. .
.... Čajniku ni bilo treba več solo peti. Svojo vlogo je še naprej igral z neomajno vnemo, a je čriček prevzel vlogo prve violine in jo obdržal. Moj bog, kako je čivkal! Njegov tanek, oster, prodoren glas je zvonil po vsej hiši in verjetno celo utripal kot zvezda v temi za zidovi. Včasih je ob najglasnejših zvokih nenadoma izpustil tako nepopisen tren, da se je nehote zdelo, da je sam v navalu navdiha visoko skočil in nato padel na noge. Kljub temu so zapeli v popolni harmoniji, pa čriček in kotliček ... Tema pesmi je ostala enaka, med tekmovanjem pa so peli vse glasneje in glasneje. (glasno, refren, cvrčanje način - strek, strek, strek, raf, solo, čivkal, oster, prodoren glas, zvonil, glasni zvoki, trill, peli, pesmi, peli, glasneje)

Živimo v svetu zvokov. Veja fizike, ki preučuje zvočne pojave, se imenuje akustika. (diapozitiv 1).

Vibrirajoča telesa so vir zvoka. (slajd 2).

"Vse, kar zveni, nujno niha, ne zveni pa vse, kar niha."

Navedimo primere nihajočih, a ne zvenečih teles. Frekvenčni merilniki, dolgo ravnilo. Katere primere lahko navedete? (veja v vetru, lebdenje v vodi itd.)

Skrajšajte ravnilo in slišite zvok. Zračni zvonec oddaja tudi zvoke. Dokažimo, da zvočno telo niha. Če želite to narediti, vzemite uglaste vilice. Uglaste vilice je ločna palica, pritrjena na držalo, ki jo udarimo z gumijastim kladivom. Če zvočno uglasto vilico pripeljemo do majhne kroglice, ki visi na niti, bomo videli, da je žogica odvrnjena.

Če peljemo zvočno uglasto vilico čez steklo, prekrito s sajami, bomo videli graf tresljajev vilic. Kako se imenuje tak grafikon? ( uglasbene vilice zavezujejo harmonične vibracije )

Viri zvoka so lahko tekoča telesa in celo plini. Zrak brni v dimniku in voda poje v ceveh.

Kateri so primeri zvočnih virov? ( mehanske ure, kotliček, zvok motorja)

Ko telo zazvoni, zavibrira, njegove vibracije se prenesejo na bližnje delce zraka, ki začnejo vibrirati in prenašajo vibracije na sosednje delce, ti pa prenašajo vibracije naprej. Posledično nastajajo zvočni valovi in se širijo v zraku.

Zvočni val je območje stiskanja in redčenja elastičnega medija (zrak), zvočni val je vzdolžni val (diapozitiv 3).

Zvok zaznavamo skozi svoj slušni organ – uho.

(Eden od učencev pove, kako se to zgodi) (diapozitiv 4).

(Drug študent govori o nevarnostih slušalk.)

»Ko so dva meseca preučevali vedenje mladih v metropolitanskem metroju, so strokovnjaki prišli do zaključka, da vsakih 8 od 10 aktivnih uporabnikov prenosnih elektronskih naprav v moskovskem metroju posluša glasbo. Za primerjavo: pri jakosti zvoka 160 decibelov se bobniči deformirajo. Zvočna moč, ki jo predvajajo predvajalniki prek slušalk, je enaka 110-120 decibelom. Tako je udarec na ušesa človeka enak tistemu, ki se izvaja na osebo, ki stoji 10 metrov od ropotajočega reaktivnega motorja. Če se tak pritisk na bobniče izvaja vsak dan, tvega oseba, da bo oglušila. "V zadnjih petih letih so mladi fantje in dekleta začeli pogosteje prihajati na sprejem," je povedala otorinolaringologinja Kristina Anankina. "Vsi želijo biti modni, nenehno poslušati glasbo. Vendar dolgotrajna izpostavljenost glasni glasbi preprosto uniči sluh. .” Če telo po rock koncertu potrebuje nekaj dni, da si opomore, potem z vsakodnevnim napadom na ušesa ni več časa za ureditev sluha. Slušni sistem preneha zaznavati visoke frekvence. »Vsak hrup z intenzivnostjo več kot 80 decibelov negativno vpliva na notranje uho,« pravi Vasilij Korvjakov, kandidat medicinskih znanosti, avdiolog. »Glasna glasba vpliva na celice, ki so odgovorne za zaznavanje zvoka, zlasti če napad prihaja neposredno iz slušalk. Poslabša se tudi stanje "vibracije v metroju, kar negativno vpliva tudi na strukturo ušesa. V kombinaciji ta dva dejavnika izzoveta akutno izgubo sluha. Njegova glavna nevarnost je, da pride dobesedno čez noč, vendar ga je zelo problematično zdraviti." Zaradi izpostavljenosti hrupu v našem ušesu lasne celice, ki so odgovorne za prenos, odmrejo. zvočni signal v možgane. In medicina še ni našla načina za obnovitev teh celic."

Človeško uho zaznava vibracije s frekvenco 16–20000 Hz. Vse pod 16 Hz je infrazvok, vse po 20000 Hz je ultrazvok (diapozitiv 6).

Zdaj bomo poslušali razpon od 20 do 20000 Hz in vsak od vas bo določil svoj prag sluha (slajd 5).(Glejte generator, dodatek 2)

Mnoge živali slišijo infra- in ultrazvok. uspešnost študenta (diapozitiv 6).

Zvočni valovi se širijo v trdnih, tekočih in plinastih telesih, ne morejo pa se širiti v vakuumu.

Meritve kažejo, da je hitrost zvoka v zraku pri 0°C in normalnem atmosferskem tlaku 332 m/s. Ko se temperatura dvigne, se hitrost poveča. Za naloge vzamemo 340 m/s.

(Eden od učencev reši nalogo.)

Naloga. Hitrost zvoka v litem železu je najprej določil francoski znanstvenik Biot na naslednji način. Na enem koncu cev iz litega železa udarili so v zvon, na drugem koncu je opazovalec slišal dva zvoka: prvega - enega, ki je prišel skozi lito železo, in čez nekaj časa drugega, ki je prišel po zraku. Dolžina cevi je 930 metrov, časovni interval med širjenjem zvokov se je izkazal za 2,5 s. Iz teh podatkov poiščite hitrost zvoka v litem železu. Hitrost zvoka v zraku je 340 m/s ( odgovor: 3950 m/s).

Hitrost zvoka v različnih okoljih (diapozitiv 7).

Mehka in porozna telesa so slabi prevodniki zvoka. Za zaščito katere koli sobe pred prodiranjem tujih zvokov so stene, tla in strop položeni s plastmi materialov, ki absorbirajo zvok. Takšni materiali so: klobučevina, stisnjena pluta, porozni kamni, svinec. Zvočni valovi v takšnih vmesnih slojih hitro propadajo.

Vidimo, kako raznolik je zvok, okarakterizirajmo ga.

Zvok, ki ga proizvaja harmonično vibrirajoče telo, se imenuje glasbeni ton. Vsak glasbeni ton (do, re, mi, fa, sol, la, si) ustreza določeni dolžini in frekvenci zvočnega vala. (diapozitiv 8).

Naše uglaste vilice imajo ton la, frekvenco 440 Hz.

Hrup je kaotična mešanica harmoničnih zvokov.

Za glasbene zvoke (tone) je značilna glasnost in višina, tember.

Šibek udarec v steblo vilice bo povzročil nihanje majhne amplitude, slišali bomo tih zvok.

Močan udarec bo povzročil nihanja z večjo amplitudo, slišali bomo glasen zvok.

Glasnost zvoka je določena z amplitudo nihanja v zvočni val (diapozitiv 9).

Zdaj bom vrtel 4 diske, ki imajo različno število zob. Dotaknil se bom razglednice do teh zob. Pri disku z velikimi zobmi razglednica pogosteje vibrira in zvok je višji. Pri plošči z manj zobmi razglednica manj niha in zvok je nižji.

Višina zvoka je določena s frekvenco zvočnih vibracij. Višja kot je frekvenca, višji je zvok. (slajd 10)

Najvišja človeška sopranska nota okoli 1300 Hz

Najnižja človeška nota je bas pri približno 80 Hz.

Kdo ima višji ton pri komarju ali čmrju? In kaj mislite, kdo pogosteje zamahne s krili komar ali čmrlj.

Zvok je neke vrste obarvanje zvoka, po katerem ločimo glasove ljudi različnih inštrumentov. (diapozitiv 11).

Vsak kompleksen glasbeni zvok je sestavljen iz niza preprostih harmoničnih zvokov. Najnižja od njih je glavna. Ostali so višji od njega za celo število krat, na primer 2 ali 3–4 krat. Imenujejo se prizvoki. Več prizvokov je vmešanih v osnovni ton, bogatejši bo zvok. Visoki prizvoki dajejo tembru "briljantnost" in "svetlost" ter "kovinskost". Nizke dajejo "moč" in "sočnost". A. G. Stoletov je zapisal: "Preprosti toni, ki jih imamo iz naših vilic, se ne uporabljajo v glasbi, so tako neokusni in brez okusa kot destilirana voda."

Sidranje

Kako se imenuje študij zvoka?
Na Luni je prišlo do velike eksplozije. Na primer izbruh vulkana. Ali ga bomo slišali na Zemlji?
Ali glasilke manj pogosto vibrirajo pri bas ali tenoristu?
Večina žuželk med letenjem oddaja zvok. Kaj je posledica tega?
Kako bi lahko ljudje komunicirali na luni?
Zakaj jih pri pregledovanju koles vagonov med postankom vlaka tapkajo?

Domača naloga:§34-38. Vaja 30 (št. 2, 3).

Literatura

Predmet fizike, P II, za Srednja šola/ Peryshkin A.V. – M.: Razsvetljenje, 1968. – 240 str.
Nihanja in valovi pri predmetu fizike za srednjo šolo. Priročnik za učitelje / Orekhov V.P. – M.: Razsvetljenje, 1977. – 176 str.
Čriček za ognjiščem / Dickens Ch. - M .: Eksmo, 2003. - 640s.

vprašanja.

1. Povejte nam o poskusih, prikazanih na slikah 70-73. Kakšen sklep sledi iz njih?

V prvem poskusu (slika 70) kovinsko ravnilo, vpeto v primež, oddaja zvok, ko vibrira.
V drugem poskusu (slika 71) lahko opazujemo tresljaje strune, ki prav tako oddaja zvok.
V tretjem poskusu (slika 72) opazimo zvok uglastega vilic.
V četrtem poskusu (slika 73) se na sajasto ploščo »posnemajo« tresljaji uglastega. Vsi ti poskusi dokazujejo oscilatorno naravo izvora zvoka. Zvok izvira iz vibracij. V četrtem poskusu je to mogoče opaziti tudi vizualno. Konica igle pušča sled v obliki, ki je blizu sinusoidi. V tem primeru se zvok ne pojavi od nikoder, ampak ga ustvarjajo zvočni viri: ravnilo, struna, uglaste vilice.

2. Kako skupna lastnina imajo vse zvočne vire?

Vsak vir zvoka mora nihati.

3. Mehanske vibracije katerih frekvenc se imenujejo zvok in zakaj?

Zvočne vibracije imenujemo mehanske vibracije s frekvencami od 16 Hz do 20.000 Hz, ker. v tem frekvenčnem območju jih človek zazna.

4. Katere vibracije se imenujejo ultrazvočne? infrazvok?

Nihanja s frekvenco nad 20.000 Hz imenujemo ultrazvočna, tista s frekvencami pod 16 Hz pa infrazvočna.

5. Povejte nam o merjenju globine morja z eholokacijo.