Звуковые волны

Автор: учитель физики высшей квалификационой категории

О.В.Харитошина11 кл

Человек живет в мире звуков.

Звук — это то, что слышит ухо.

Мы слышим

голоса людей

пение птицзвуки музыкальных инструментов

шум леса

гром во время грозы

звучат работающие машины

движущийся транспорт

• Скажите, что называют колебаниями?

• Какими величинами характеризуются колебания?

• Что называются волнами?

• Какие виды волн бывают?

• Какими величинами характеризуются волны?

• Звук — это механическое явление. Звук может распространяться только в какой-нибудь среде, например в воздухе, воде, железе.

• Распространяется звук в виде волн. От источника звука в среде возникают сгущения и разряжения.

Если звук издает музыкальный инструмент, то источник звука — это колеблющаяся струна, колеблющийся столб воздуха.

Услышав какой-то звук, мы обычно можем установить, что он дошел до нас от какого-то источника. Рассматривая этот источник, мы всегда

найдем в нем что-то колеблющееся.

Если, например, звук исходит от репродуктора, то в нем колеблется мембрана — легкий диск, закрепленный по его окружности.

• Под звуком понимают упругие волны среды, воспринимаемые ухом человека.

• Ухо человека воспринимает звук частота которого находится в пределах от 20Гц до 20кГц.

• Источниками звука являются колеблющиеся тела.• Звуки издают: 1) человек и животные (колеблются голосовые связки); 2) насекомые: комары, шмели, мухи (колеблются крылья в полёте) 3) музыкальные инструменты: струнные (колеблются струны) духовые(колеблется воздух) ударныe(в барабане колебания совершает кожа) 4) телефон, колонки, динамик (колеблется мембрана)

• Кроме того мы слышим различные шумы: шум мотора, шум прибоя, шорох шагов и другие

Источники звуков в живой природе

Музыкальные инструменты

Валдайские рожки

Владимирские (валдайские) рожки ручной работы. Это по настоящему раритетные и эксклюзивные инструменты - они изготавливаются мастерами только один раз в два года!!!

Веселый музыкальный инструмент, с помощью которого удобно учить ребенка чувствовать ритм мелодий

ШЕЙКЕР

ФЛЕЙТА ДЕРЕВЯННАЯ

Флейта длиной всего 9 см. На флейте 6 отверстий сверху и 1 снизу. Материал - дерево. Флейта очень приятная на ощупь, на кожаном шнурочке. Звук мягкий и теплый.

Материал - дерево. При постукивании по пластинам получается мягкий теплый звук разного тона.

СТУЧАЛКА КРУГЛАЯ ДЕРЕВЯННАЯ

Проигрыватели виниловых дисков

Динамик со светомузыкой для внешнего источника звука Устройство Hipper 100 позволяет слушать музыку, записанную на любом USB-совместимом устройстве

колонки объемного звука Logitech G51 обеспечат все преимущества 360-градусного объемного звука

Наушники-вкладыши с чистым звуком высшего качества. Крохотные динамики обеспечивают плотность прилегания и полностью заполняют ушную раковину, что заглушает внешние источники звука.

Мониторные наушники класса Hi-Fi

• Но как звук доходит до нас? Очевидно, через воздух, который разделяет ухо и источник звука. Но распространяющиеся колебания—это волна. Следовательно, звук распространяется в виде волн.

• Если звуковая волна распространяется в воздухе, значит — это волна продольная, потому что в газе только такие волны и возможны. В продольных волнах колебания частиц приводят к тому, что в газе возникают сменяющие друг друга области сгущения и разрежения.

Звуковые колебания

воздух — «проводник» звука

Звук может распространяться также и в жидкой, и в твердой среде. Тот, кто нырял в реку или море, знает, что под водой хорошо слышны звуки гребных винтов теплоходов, удары камней, плесканий и др. Звук движущегося поезда хорошо слышен, если приложить ухо к рельсу.

То, что воздух — «проводник» звука, было доказано опытом, поставленным в 1660 г. Р. Бойлем. Если откачать воздух из-под колокола воздушного насоса , то мы не услышим звучания находящегося там электрического звонка.

Будильник, стоящий на небольшой подушечке, поместим под колокол воздушного насоса. Его "тиканье" станет тише, но все же будет вполне различимо. Откачав из-под колокола воздух, мы перестанем слышать тиканье вообще. Следовательно, звук тикающих часов мы слышим потому, что в воздухе могут возникать волны. Они и доносят до нас энергию "тиканья" часов.

Если звук — это волна, распространяющаяся в воздухе, то он должен возникать всякий раз, когда частицы воздуха приходят в колебательное движение. Размахивание руками, например, тоже должно было бы вызвать звук: ведь машущие руки заставляют частицы колебаться. Известно, однако, что размахивание руками не воспринимается ухом как звук, хотя волна при этом возникает. Объясняется это тем, что ощущение звука создается только при определенных частотах колебаний в волне. Опыт показывает, что для органа слуха человека звуковыми являются только такие волны, в которых колебания происходят с частотами от 20 до 20 000 Гц.

Размахивать руками 20 и более раз в секунду никто не может!

• Источник звука должен совершать не менее 20 колебаний в секунду (или, говорят, иметь частоту 20 герц, 20 Гц), чтобы мы его услышали. Это очень низкий звук. Чем больше частота колебаний источника, тем звук выше.

• Крылья пчел совершают 200 колебаний в секунду, поэтому мы слышим высокий звук с частотой 200 Гц.

• Писк комара еще более высокий, потому что комар машет крыльями с частотой 500 Гц. Существует верхний предел слышимости.

• Очень высокие звуки (свыше 20 000 Гц) мы не слышим, так как барабанная перепонка нашего уха не успевает двигаться с такой частотой.

Аисты

Бабочки капустницы

Воробьи

Вороны

Жуки майские

Колибри

Комары

2

до 9

до 13

3—4

45

50

300— 600

Мухи комнатные

Пчелы

Пчелы со взятком

Саранча

Слепни

Стрекозы

Шмели

190—330

200—250

до 440

20

100

38—100

180—240

Частота колебаний крыльев насекомых и птиц в полете, Гц

Звуки бывают разные Мы легко различаем свист и дробь барабана,

мужской голос (бас) от женского (сопрано).Чем же отличаются звуки друг от друга?

Об одних звуках говорят, что они низкого тона, другие мы называем звуками высокого тона. Ухо их легко различает. Звук, создаваемый большим барабаном, это звук низкого тона, свист — звук высокого тона. Простые измерения показывают, что звуки низких тонов — это колебания малой частоты в звуковой волне. Звуку высокого тона соответствует большая частота колебаний. Частота колебаний в звуковой волне определяет тон звука.

Существуют особые источники звука, испускающие единственную частоту, так называемый чистый тон. Это камертоны различных размеров — простые устройства, представляющие собой изогнутые металлические стержни на ножках. Чем больше размеры камертонов, тем ниже звук, который он испускает при ударе по нему.

Камертон

• Проделаем опыт, подтверждающий, что источниками звука действительно являются колеблющиеся тела. Воспользуемся физическим прибором камертон. Он представляет собой металлическую "рогатку", укрепленную на ящичке, у которого нет одной стенки. Если специальным резиновым молоточком ударить по "ножкам" камертона, то он будет издавать звук, называемый музыкальным тоном.

• Медленно придвинем звучащий камертон к теннисному шарику, висящему на нити. Как только они соприкоснутся, шарик сразу же, будто от сильного толчка, отскочит в сторону. Так происходит именно из-за частых колебаний ножек камертона.

Диапазоны механических колебаний в упругой среде, воспринимаемых органами чувств некоторых животных

Человек Сверчок Кузнечик Лягушка

Диапазон частот, воспринимаемых органом слуха, Гц

16-

20000

2—

4000

10-

100000

50—

30 000

Громкость звука Звуки бывают громкими и тихими.

Громкость, определяемая размахом колебаний источника звука, измеряется в децибелах (дБ). Единица громкости названа в честь изобретателя телефона А. Белла.

Самый слабый звук, который мы слышим, — 10 дБ (с таким звуком падает с дерева лист). Если вы шепчете, это 30 дБ, если кричите — 70 дБ, раскаты грома — 100 дБ.

Шумы свыше 130 дБ вызывают болезненные ощущения в ушах и головокружение, потому что звуки в ушах преобразуются в нервные импульсы и по слуховому нерву передаются в мозг. Вот почему от громкой музыки на дискотеке может заболеть голова.

Итог урока Что нового мы узнали на сегодняшнем уроке? Мы изучили понятие звука, рассмотрели свойства звука. Что же такое звук? Звук это волна распространяющаяся в упругой среде с определенными,

слышимыми человеком частотами. Каковы эти частоты? Для различных животных разные. Например для человека от 20 до

20000 Гц. Что является переносчиком звука? Любая упругая среда. Но чаще всего рассматривается воздух. Назовите источники звука. человек и животные, насекомые: комары, шмели, мухи; телефон,

колонки, динамики, музыкальные инструменты; различные шумы.

Домашнее задание

учить §§ 34-36 отвечать на вопросы после §§

Спасибо за урок !

http://romankalugin.com/wp-content/uploads/2011/01/img366_pg268_big.jpg

http://stat18.privet.ru/lr/0a2394d4483eea4d34ff78814cfc8850

http://ravold.info/tags/%EC%F3…