Αναφορά: Πηγές ήχου. Ηχητικές δονήσεις. Συχνότητα ήχου

Πηγές ήχου.

Ηχητικές δονήσεις

Περίγραμμα μαθήματος.

1. Οργανωτική στιγμή

Γεια σας παιδιά! Το μάθημά μας έχει ευρεία πρακτική εφαρμογή στην καθημερινή πρακτική. Επομένως, οι απαντήσεις σας θα εξαρτηθούν από την παρατήρηση στη ζωή και από την ικανότητα ανάλυσης των παρατηρήσεών σας.

2. Επανάληψη βασικών γνώσεων.

Οι διαφάνειες Νο. 1, 2, 3, 4, 5 εμφανίζονται στην οθόνη του προβολέα (Παράρτημα 1).

Παιδιά, μπροστά σας είναι ένα σταυρόλεξο, λύνοντας το οποίο θα μάθετε τη λέξη κλειδί του μαθήματος.

1ο απόσπασμα:ονομάστε ένα φυσικό φαινόμενο

2ο απόσπασμα:ονομάστε τη φυσική διαδικασία

3ο απόσπασμα:ονομάστε τη φυσική ποσότητα

4ο απόσπασμα:ονομάστε τη φυσική συσκευή

	R		W		H
	ΣΕ
						Στο
						ΠΡΟΣ ΤΗΝ

Δώστε προσοχή στην επισημασμένη λέξη. Αυτή η λέξη είναι «ΗΧΟΣ», είναι η λέξη κλειδί του μαθήματος. Το μάθημά μας είναι αφιερωμένο στον ήχο και τις ηχητικές δονήσεις. Έτσι, το θέμα του μαθήματος είναι «Πηγές ήχου. Ηχητικές δονήσεις". Στο μάθημα, θα μάθετε ποια είναι η πηγή του ήχου, τι είναι οι ηχητικές δονήσεις, η εμφάνισή τους και μερικά πρακτικές εφαρμογέςστη ζωή σου.

3. Επεξήγηση νέου υλικού.

Ας κάνουμε ένα πείραμα. Σκοπός του πειράματος: να ανακαλύψει τα αίτια του ήχου.

Εμπειρία με μεταλλικό χάρακα(Παράρτημα 2).

Τι παρατηρήσατε; Ποιο μπορεί να είναι το συμπέρασμα;

Συμπέρασμα: ένα δονούμενο σώμα δημιουργεί ήχο.

Ας κάνουμε το παρακάτω πείραμα. Σκοπός του πειράματος: να ανακαλύψει εάν ο ήχος δημιουργείται πάντα από ένα δονούμενο σώμα.

Η συσκευή που βλέπετε μπροστά σας ονομάζεται πιρούνι.

Πειραματιστείτε με ένα πιρούνι συντονισμού και μια μπάλα του τένις κρεμασμένη σε μια κλωστή(Παράρτημα 3) .

Ακούτε τον ήχο που κάνει το κουρδιστήρι, αλλά οι κραδασμοί του κουρδίσματος δεν γίνονται αντιληπτοί. Για να βεβαιωθούμε ότι το πιρούνι συντονισμού ταλαντώνεται, ας το μετακινήσουμε προσεκτικά σε μια σκιερή μπάλα που κρέμεται σε μια κλωστή και ας δούμε ότι οι κραδασμοί του ρυθμιστή μεταδίδονται στη σφαίρα, η οποία έχει έρθει σε περιοδική κίνηση.

Συμπέρασμα: ο ήχος παράγεται από οποιοδήποτε δονούμενο σώμα.

Ζούμε σε έναν ωκεανό ήχων. Ο ήχος παράγεται από πηγές ήχου. Υπάρχουν τόσο τεχνητές όσο και φυσικές πηγές ήχου. ΠΡΟΣ ΤΗΝ φυσικές πηγέςήχος παραπέμπω φωνητικές χορδές (Παράρτημα 1 - διαφάνεια Νο. 6) Ο αέρας που αναπνέουμε φεύγει από τους πνεύμονες Αεραγωγοίστον λάρυγγα. Ο λάρυγγας περιέχει τις φωνητικές χορδές. Κάτω από την πίεση του εκπνεόμενου αέρα, αρχίζουν να ταλαντώνονται. Τον ρόλο του αντηχείου παίζουν το στόμα και η μύτη, καθώς και το στήθος. Για την αρθρωτή ομιλία, εκτός από τις φωνητικές χορδές, χρειάζονται επίσης η γλώσσα, τα χείλη, τα μάγουλα, η μαλακή υπερώα και η επιγλωττίδα.

Οι φυσικές πηγές ήχου περιλαμβάνουν επίσης το βουητό ενός κουνουπιού, μιας μύγας, μιας μέλισσας ( φτερά που κυματίζουν).

Ερώτηση:τι δημιουργεί τον ήχο.

(Ο αέρας στο μπαλόνι είναι υπό πίεση όταν συμπιέζεται. Στη συνέχεια, διαστέλλεται δραματικά και δημιουργεί ένα ηχητικό κύμα.)

Έτσι, ο ήχος δημιουργεί όχι μόνο ένα ταλαντούμενο, αλλά και ένα απότομα διαστελλόμενο σώμα. Είναι προφανές ότι σε όλες τις περιπτώσεις εμφάνισης ήχου, τα στρώματα του αέρα κινούνται, δηλ. προκύπτει ένα ηχητικό κύμα.

Το ηχητικό κύμα είναι αόρατο, ακούγεται μόνο και καταγράφεται από φυσικές συσκευές. Για καταχώριση και έρευνα ακινήτων ηχητικό κύμαΑς χρησιμοποιήσουμε έναν υπολογιστή, που σήμερα χρησιμοποιείται ευρέως από τους φυσικούς για έρευνα. Ένα ειδικό πρόγραμμα έρευνας εγκαθίσταται στον υπολογιστή και συνδέεται ένα μικρόφωνο που λαμβάνει δονήσεις ήχου (Παράρτημα 4). Κοιτάξτε την οθόνη. Στην οθόνη βλέπετε γραφική αναπαράστασηηχητική δόνηση. Τι είναι αυτό το γράφημα? (ημιτονοειδής)

Ας πειραματιστούμε με ένα πιρούνι συντονισμού με φτερό. Χτυπήστε το πιρούνι συντονισμού με μια λαστιχένια σφύρα. Οι μαθητές βλέπουν τις δονήσεις του συντονιστικού πιρουνιού, αλλά δεν ακούν τον ήχο.

Ερώτηση:Γιατί υπάρχουν δονήσεις, αλλά δεν ακούτε τον ήχο;

Αποδεικνύεται παιδιά, το ανθρώπινο αυτί αντιλαμβάνεται ηχητικά εύρη που κυμαίνονται από 16 Hz έως Hz, αυτός είναι ένας ακουστικός ήχος.

Ακούστε τους μέσω του υπολογιστή και πιάστε την αλλαγή στις συχνότητες του εύρους (Παράρτημα 5). Δώστε προσοχή στο πώς αλλάζει το σχήμα του ημιτονοειδούς με την αλλαγή της συχνότητας των ηχητικών δονήσεων (η περίοδος ταλάντωσης μειώνεται και επομένως αυξάνεται η συχνότητα).

Υπάρχουν ήχοι που δεν ακούγονται στο ανθρώπινο αυτί. Πρόκειται για τον υπέρηχο (εύρος ταλάντωσης μικρότερο από 16 Hz) και τον υπέρηχο (εύρος μεγαλύτερο από Hz). Βλέπετε το σχήμα των περιοχών συχνοτήτων στον μαυροπίνακα, σχεδιάστε το σε ένα σημειωματάριο (Παράρτημα 5). Εξερευνώντας τις υπέρηχους και τους υπερήχους, οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει πολλά ενδιαφέροντα χαρακτηριστικάαυτά τα ηχητικά κύματα. Σχετικά με αυτά ενδιαφέροντα γεγονόταθα μας πουν οι συμμαθητές σας (Παράρτημα 6).

4. Εμπέδωση της μελετημένης ύλης.

Για να εμπεδώσετε το υλικό που μελετήθηκε στο μάθημα, προτείνω να παίξετε το παιχνίδι ΣΩΣΤΟ-ΛΑΘΟΣ. Διαβάζω την κατάσταση και κρατάς ένα σημάδι ΣΩΣΤΟ ή ΛΑΘΟΣ και εξηγείς την απάντησή σου.

Ερωτήσεις. 1. Είναι αλήθεια ότι οποιοδήποτε δονούμενο σώμα είναι η πηγή του ήχου; (σωστά).

2. Είναι αλήθεια ότι η μουσική ακούγεται πιο δυνατά σε μια αίθουσα γεμάτη κόσμο παρά σε μια άδεια; (λάθος, καθώς η άδεια αίθουσα λειτουργεί ως αντηχείο για δονήσεις).

3. Είναι αλήθεια ότι ένα κουνούπι χτυπά τα φτερά του πιο γρήγορα από μια μέλισσα; (αλήθεια, επειδή ο ήχος που παράγει το κουνούπι είναι υψηλότερος, επομένως, η συχνότητα των ταλαντώσεων των φτερών είναι επίσης μεγαλύτερη).

4. Είναι αλήθεια ότι οι δονήσεις ενός πιρουνιού συντονισμού διασπώνται πιο γρήγορα αν το πόδι του τοποθετηθεί σε ένα τραπέζι; (σωστό, γιατί οι κραδασμοί του συντονιστικού πιρουνιού μεταδίδονται στο τραπέζι).

5. Είναι αλήθεια ότι οι νυχτερίδεςβλέπεις με ήχο; (σωστό, αφού οι νυχτερίδες εκπέμπουν υπερήχους και μετά ακούν το ανακλώμενο σήμα).

6. Είναι αλήθεια ότι ορισμένα ζώα «προβλέπουν» σεισμό χρησιμοποιώντας υπέρηχους; (Ακριβώς, για παράδειγμα, οι ελέφαντες αισθάνονται έναν σεισμό σε λίγες ώρες και είναι ταυτόχρονα εξαιρετικά ενθουσιασμένοι).

7. Είναι αλήθεια ότι ο υπέρηχος προκαλεί ψυχικές διαταραχέςστους ανθρώπους; (ακριβώς, στη Μασσαλία (Γαλλία) δίπλα επιστημονικό κέντροχτίστηκε ένα μικρό εργοστάσιο. Λίγο μετά την κυκλοφορία του σε ένα από επιστημονικά εργαστήριαανακάλυψε περίεργα φαινόμενα. Αφού έμεινε στο δωμάτιό της για μερικές ώρες, η ερευνήτρια έγινε εντελώς ανόητη: δύσκολα μπορούσε να λύσει ακόμη και ένα απλό πρόβλημα).

Και εν κατακλείδι, προτείνω να πάρετε τις λέξεις κλειδιά του μαθήματος από τα κομμένα γράμματα, αναδιατάσσοντάς τα.

KVZU - ΗΧΟΣ

RAMTNOKE - ΠΙΡΟΥΝΑ ΚΟΡΔΟΝΙΣΜΟΥ

TRAKZUVLU - ΥΠΕΡΗΧΟΣ

FRAKVZUNI - INFRAZOUND

OKLABEINJA - ΑΓΓΕΙΕΣ

5. Σύνοψη του μαθήματος και της εργασίας.

Αποτελέσματα μαθήματος. Στο μάθημα ανακαλύψαμε ότι:

Ότι κάθε δονούμενο σώμα δημιουργεί ήχο.

Ο ήχος διαδίδεται μέσω του αέρα ως ηχητικά κύματα.

Οι ήχοι ακούγονται και δεν ακούγονται.

Ο υπέρηχος είναι ένας μη ακουστικός ήχος του οποίου η συχνότητα ταλάντωσης είναι μεγαλύτερη από 20 kHz.

Ο υπέρηχος είναι ένας μη ακουστός ήχος με συχνότητα ταλάντωσης κάτω από 16 Hz.

Ο υπέρηχος χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστήμη και την τεχνολογία.

Εργασία για το σπίτι:

1. §34, εξ. 29 (Κύτταρα Peryshkin 9)

2. Συνεχίστε τον συλλογισμό:

Ακούω τον ήχο: α) πετάει? β) ένα αντικείμενο που έπεσε. γ) καταιγίδες, γιατί ....

Δεν ακούω τον ήχο: α) από ένα αναρριχώμενο περιστέρι. β) από έναν αετό που πετά στα ύψη στον ουρανό, επειδή ...

Σκοπός του μαθήματος:Δημιουργήστε μια ιδέα για τον ήχο.

Στόχοι μαθήματος:

Εκπαιδευτικός:

• δημιουργία συνθηκών για την ενίσχυση των γνώσεων των μαθητών σχετικά με τον ήχο, που αποκτήθηκαν κατά τη μελέτη των φυσικών επιστημών,
• συμβάλλουν στη διεύρυνση και συστηματοποίηση των γνώσεων των μαθητών για τον ήχο.

Ανάπτυξη:

• να συνεχίσουν να αναπτύσσουν την ικανότητα να εφαρμόζουν τη γνώση και τη δική τους εμπειρία σε διαφορετικές καταστάσεις,
• προάγουν την ανάπτυξη της σκέψης, την ανάλυση της γνώσης που αποκτήθηκε, τονίζοντας το κύριο πράγμα, τη γενίκευση και τη συστηματοποίηση.

Εκπαιδευτικός:

• προάγει το σεβασμό για τον εαυτό και τους άλλους,
• προάγουν τη διαμόρφωση της ανθρωπιάς, της ευγένειας, της υπευθυνότητας.

Τύπος μαθήματος:αποκαλυπτικό περιεχόμενο.

Εξοπλισμός:ένα πιρούνι συντονισμού, μια μπάλα σε μια κλωστή, μια καμπάνα αέρα, ένας μετρητής συχνότητας καλαμιού, ένα σετ δίσκων με διαφορετικό αριθμό δοντιών, μια καρτ ποστάλ, ένας μεταλλικός χάρακας, εξοπλισμός πολυμέσων, ένας δίσκος παρουσίασης που αναπτύχθηκε από τον δάσκαλο για αυτό το μάθημα .

Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων

Ανάμεσα στις διάφορες ταλαντωτικές και κυματικές κινήσεις που συναντάμε στη φύση και την τεχνολογία, οι ηχητικές δονήσεις και τα κύματα και οι απλοί ήχοι έχουν ιδιαίτερη σημασία στην ανθρώπινη ζωή. ΣΕ Καθημερινή ζωή- Αυτά είναι πιο συχνά κύματα που διαδίδονται στον αέρα. Είναι γνωστό ότι ο ήχος διαδίδεται και σε άλλα ελαστικά μέσα: στη γη, στα μέταλλα. Έχοντας βουτήξει κατάματα στο νερό, μπορείτε να ακούσετε καθαρά τον ήχο της μηχανής ενός πλησιέστερου σκάφους από απόσταση. Κατά τη διάρκεια της πολιορκίας, στα τείχη του φρουρίου τοποθετήθηκαν «ακροατές», οι οποίοι ακολουθούσαν τις χωματουργικές εργασίες του εχθρού. Μερικές φορές ήταν τυφλοί, των οποίων η ακοή ήταν ιδιαίτερα οξεία. Σύμφωνα με τους ήχους που μεταδίδονται στη Γη, για παράδειγμα, η υπονόμευση του εχθρού στα τείχη του μοναστηριού Zagorsk ανακαλύφθηκε έγκαιρα. Λόγω της παρουσίας ενός οργάνου ακοής σε ένα άτομο, λαμβάνει μια μεγάλη και ποικίλη πληροφορία από το περιβάλλον με τη βοήθεια των ήχων. Η ανθρώπινη ομιλία εκτελείται επίσης μέσω των ήχων.

Μπροστά σας στο τραπέζι υπάρχουν φύλλα εργασίας με γραμμές από το The Cricket Behind the Hearth του Charles Dickens. Ο καθένας από εσάς πρέπει να υπογραμμίσει εκείνες τις λέξεις που εκφράζουν τον ήχο.

1 επιλογή

• Το φοβισμένο χλοοκοπτικό συνήλθε μόνο όταν το ρολόι σταμάτησε να τρέμει από κάτω του και τελικά σταμάτησαν οι κροτάλισμα και το χτύπημα των αλυσίδων και των βαρών τους. Δεν είναι περίεργο που ήταν τόσο ενθουσιασμένος: τελικά, αυτό το ρολόι που κροταλίζει, δεν είναι ένα ρολόι, αλλά ένας απλός σκελετός! - ικανός να ενσταλάξει φόβο σε οποιονδήποτε όταν αρχίσει να σκάει κόκαλα ...
• .... Τότε, προσέξτε, η τσαγιέρα αποφάσισε να περάσει μια ευχάριστη βραδιά. Κάτι γουργούριζε ανεξέλεγκτα στο λαιμό του, και είχε ήδη αρχίσει να βγάζει ένα σπασμωδικό, ηχηρό ρουθούνισμα, το οποίο διέκοψε αμέσως, σαν να μην είχε αποφασίσει ακόμη αν έπρεπε τώρα να δείξει ότι είναι κοινωνικός άνθρωπος. Ήταν τότε, μετά από δύο ή τρεις μάταιες προσπάθειες να πνίξει την επιθυμία για κοινωνικότητα μέσα του, που πέταξε όλη του τη μελαγχολία, όλη του την εγκράτεια και ξέσπασε σε ένα τόσο άνετο, τόσο χαρούμενο τραγούδι που κανένα αηδόνι δεν μπορούσε να το παρακολουθήσει. αυτός ....
• .... Η τσαγιέρα τραγούδησε το τραγούδι της τόσο χαρούμενα και χαρούμενα που ολόκληρο το σιδερένιο κορμί της βούιζε και αναπηδούσε πάνω από τη φωτιά. και ακόμη και το ίδιο το καπάκι άρχισε να χορεύει κάτι σαν τζάμπα και να χτυπά την τσαγιέρα (άλεσμα, κροταλισμός, κροτάλισμα, κρότος, ηχηρό ρουθούνισμα, τραγούδι, σκασμός, τραγούδι, βουητό, χτύπημα).

Επιλογή 2:

• Εδώ, αν θέλετε, ο γρύλος άρχισε πραγματικά να αντηχεί την τσαγιέρα! Σήκωσε το ρεφρέν τόσο δυνατά με τον δικό του τσιτάτο - σερί, σερί, σερί! Η φωνή του ήταν τόσο εκπληκτικά δυσανάλογη με το ύψος του σε σύγκριση με την τσαγιέρα, που αν εκραγεί αμέσως, σαν όπλο γεμάτο με υπερβολική γόμωση, θα σου φαινόταν ένα φυσικό και αναπόφευκτο τέλος, για το οποίο ο ίδιος προσπάθησε με όλα του μπορεί..
• .... Η τσαγιέρα δεν έπρεπε πια να τραγουδάει σόλο. Συνέχισε να παίζει τον ρόλο του με αδιάκοπο ζήλο, αλλά ο γρύλος άρπαξε τον ρόλο του πρώτου βιολιού και τον κράτησε. Θεέ μου, πώς κελαηδούσε! Η λεπτή, κοφτερή, διαπεραστική φωνή του αντηχούσε σε όλο το σπίτι και μάλλον τρεμόπαιξε σαν αστέρι στο σκοτάδι πίσω από τους τοίχους. Μερικές φορές, με τους πιο δυνατούς ήχους, έβγαζε ξαφνικά μια τέτοια απερίγραπτη τριλιά που φαινόταν άθελά του ότι ο ίδιος πηδούσε ψηλά σε μια έκρηξη έμπνευσης και μετά έπεφτε ξανά στα πόδια του. Παρόλα αυτά τραγούδησαν σε τέλεια αρμονία, και ο γρύλος και ο βραστήρας ... Το θέμα του τραγουδιού παρέμεινε το ίδιο, και όσο διαγωνίζονταν, τραγουδούσαν όλο και πιο δυνατά και πιο δυνατά. (δυνατά, ρεφρέν, λειτουργία κελαηδίσματος - strek, strek, strek, break, solo, κελάηδισμα, κοφτερή, διαπεραστική φωνή, κουδούνισμα, δυνατοί ήχοι, τρίλ, τραγούδησε, τραγούδια, τραγούδησε, πιο δυνατά)

Ζούμε σε έναν κόσμο ήχων. Ο κλάδος της φυσικής που μελετά τα ηχητικά φαινόμενα ονομάζεται ακουστική. (διαφάνεια 1).

Τα δονούμενα σώματα είναι πηγές ήχου. (διαφάνεια 2).

«Ό,τι ακούγεται αναγκαστικά ταλαντώνεται, αλλά όχι ό,τι ταλαντεύεται ακούγεται».

Ας δώσουμε παραδείγματα σωμάτων που ταλαντεύονται αλλά δεν ηχούν. Συχνόμετρα καλάμια, μακρύ χάρακα. Τι παραδείγματα μπορείτε να δώσετε; (κλαδί στον άνεμο, επιπλέω στο νερό κ.λπ.)

Κοντύνετε τον χάρακα και ακούστε τον ήχο. Η καμπάνα αέρα κάνει επίσης ήχους. Ας αποδείξουμε ότι το ηχητικό σώμα ταλαντώνεται. Για να το κάνετε αυτό, πάρτε ένα πιρούνι συντονισμού. Ένα πιρούνι συντονισμού είναι μια τοξοειδής ράβδος στερεωμένη σε μια θήκη, την χτυπάμε με μια λαστιχένια σφύρα. Φέρνοντας ένα ηχητικό πιρούνι συντονισμού σε μια μικρή μπάλα που κρέμεται από μια κλωστή, θα δούμε ότι η μπάλα εκτρέπεται.

Αν περάσουμε ένα πιρούνι συντονισμού πάνω από ένα ποτήρι καλυμμένο με αιθάλη, θα δούμε ένα γράφημα των κραδασμών του πιρουνιού συντονισμού. Πώς λέγεται ένα τέτοιο διάγραμμα; ( το πιρούνι συντονισμού κάνει αρμονικούς κραδασμούς)

Οι πηγές ήχου μπορεί να είναι υγρά σώματαακόμη και αέρια. Ο αέρας βουίζει στην καμινάδα και το νερό τραγουδάει στους σωλήνες.

Ποια είναι μερικά παραδείγματα πηγών ήχου; ( μηχανικό ρολόι, βραστήρας, ήχος κινητήρα)

Όταν ένα σώμα ακούγεται, δονείται, οι δονήσεις του μεταδίδονται σε κοντινά σωματίδια αέρα, τα οποία αρχίζουν να δονούνται και μεταδίδουν δονήσεις σε γειτονικά σωματίδια και αυτά με τη σειρά τους μεταδίδουν περαιτέρω δονήσεις. Ως αποτέλεσμα, δημιουργούνται ηχητικά κύματα και διαδίδονται στον αέρα.

Ένα ηχητικό κύμα είναι μια ζώνη συμπίεσης και αραίωσης ενός ελαστικού μέσου (αέρας), ένα ηχητικό κύμα είναι ένα διαμήκη κύμα (διαφάνεια 3).

Αντιλαμβανόμαστε τον ήχο μέσω του οργάνου ακοής μας - του αυτιού.

(Ένας από τους μαθητές λέει πώς συμβαίνει) (διαφάνεια 4).

(Ένας άλλος μαθητής μιλάει για τους κινδύνους των ακουστικών.)

«Μελετώντας τη συμπεριφορά των νέων στο μητροπολιτικό μετρό για δύο μήνες, οι ειδικοί κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι στο μετρό της Μόσχας κάθε 8 στους 10 ενεργούς χρήστες φορητών ηλεκτρονικές συσκευέςακούνε μουσική. Για σύγκριση: σε ένταση ήχου 160 ντεσιμπέλ, τα τύμπανα των αυτιών παραμορφώνονται. Η ηχητική ισχύς που αναπαράγουν οι συσκευές αναπαραγωγής μέσω ακουστικών είναι ίση με 110-120 ντεσιμπέλ. Έτσι, τα αυτιά ενός ατόμου επηρεάζονται από ένα αποτέλεσμα ίσο με αυτό που ασκείται σε ένα άτομο που στέκεται 10 μέτρα από το βρυχηθμό μηχανή αεροπλάνου. Εάν ασκείται καθημερινά τέτοια πίεση στα τύμπανα, το άτομο διατρέχει τον κίνδυνο να κωφευτεί. «Τα τελευταία πέντε χρόνια, νεαρά αγόρια και κορίτσια έχουν αρχίσει να έρχονται πιο συχνά στη δεξίωση», είπε η ωτορινολαρυγγολόγος Kristina Anankina. «Όλοι θέλουν να είναι μοντέρνοι, να ακούν συνεχώς μουσική. Ωστόσο, η παρατεταμένη έκθεση σε δυνατή μουσική απλώς σκοτώνει την ακοή .» Εάν μετά από μια ροκ συναυλία το σώμα χρειάζεται αρκετές ημέρες για να ανακάμψει, τότε με μια καθημερινή επίθεση στα αυτιά, δεν υπάρχει χρόνος για να βάλετε σε τάξη την ακρόαση. Το ακουστικό σύστημα παύει να αντιλαμβάνεται τις υψηλές συχνότητες. «Οποιοσδήποτε θόρυβος με ένταση μεγαλύτερη από 80 ντεσιμπέλ επηρεάζει αρνητικά εσωτερικό αυτί, λέει ο υποψήφιος Ιατρικές Επιστήμες, ακουολόγος Vasily Korvyakov. - Η δυνατή μουσική επηρεάζει τα κύτταρα που είναι υπεύθυνα για την αντίληψη του ήχου, ειδικά αν η επίθεση προέρχεται απευθείας από τα ακουστικά. Την κατάσταση επιδεινώνει και η δόνηση στο μετρό, η οποία επίσης επηρεάζει αρνητικά τη δομή του αυτιού. Σε συνδυασμό, αυτοί οι δύο παράγοντες προκαλούν οξεία απώλεια ακοής. Ο κύριος κίνδυνος είναι ότι εμφανίζεται κυριολεκτικά μέσα σε μια νύχτα, αλλά είναι πολύ προβληματικό να το θεραπεύσετε. "Λόγω της έκθεσης στον θόρυβο, τα τριχωτά κύτταρα στο αυτί μας πεθαίνουν, τα οποία είναι υπεύθυνα για τη μετάδοση ενός ηχητικού σήματος στον εγκέφαλο. Και η ιατρική δεν έχει βρει ακόμα ένας τρόπος για να αποκατασταθούν αυτά τα κύτταρα».

Το ανθρώπινο αυτί αντιλαμβάνεται δονήσεις με συχνότητα 16–20000 Hz. Όλα κάτω από τα 16 Hz είναι υπέρηχοι, όλα μετά τα 20000 Hz είναι υπέρηχοι (διαφάνεια 6).

Τώρα θα ακούσουμε το εύρος από 20 έως 20000 Hz και καθένας από εσάς θα καθορίσει το όριο ακοής σας (διαφάνεια 5).(Γεννήτρια βλ. Παράρτημα 2)

Πολλά ζώα ακούν υπέρ- και υπερήχους. απόδοση των μαθητών (διαφάνεια 6).

Τα ηχητικά κύματα διαδίδονται σε στερεά, υγρά και αέρια σώματα, αλλά δεν μπορούν να διαδοθούν στο κενό.

Οι μετρήσεις δείχνουν ότι η ταχύτητα του ήχου στον αέρα στους 0°C και στην κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι 332 m/s. Καθώς η θερμοκρασία ανεβαίνει, η ταχύτητα αυξάνεται. Για εργασίες, παίρνουμε 340 m/s.

(Ένας από τους μαθητές λύνει το πρόβλημα.)

Εργο. Η ταχύτητα του ήχου στο χυτοσίδηρο καθορίστηκε για πρώτη φορά από τον Γάλλο επιστήμονα Biot ως εξής. Στο ένα άκρο του χυτοσιδήρου, χτυπήθηκε ένα κουδούνι, στο άλλο άκρο, ο παρατηρητής άκουσε δύο ήχους: πρώτος, ο ένας, που περνούσε από το χυτοσίδηρο και, μετά από λίγο, ο δεύτερος, ο οποίος ήρθε μέσω του αέρας. Το μήκος του σωλήνα είναι 930 μέτρα, το χρονικό διάστημα μεταξύ της διάδοσης των ήχων αποδείχθηκε ότι είναι 2,5 δευτερόλεπτα. Βρείτε την ταχύτητα του ήχου στο χυτοσίδηρο από αυτά τα δεδομένα. Η ταχύτητα του ήχου στον αέρα είναι 340 m/s ( Απάντηση: 3950 m/s).

Η ταχύτητα του ήχου σε διάφορα περιβάλλοντα (διαφάνεια 7).

Τα μαλακά και πορώδη σώματα είναι κακοί αγωγοί του ήχου. Για την προστασία οποιουδήποτε χώρου από τη διείσδυση ξένων ήχων, οι τοίχοι, το δάπεδο και η οροφή είναι τοποθετημένα με στρώματα ηχοαπορροφητικών υλικών. Τέτοια υλικά είναι: τσόχα, πεπιεσμένος φελλός, πορώδεις πέτρες, μόλυβδος. Τα ηχητικά κύματα σε τέτοια ενδιάμεσα στρώματα αποσυντίθενται γρήγορα.

Βλέπουμε πόσο ποικιλόμορφος είναι ο ήχος, ας τον χαρακτηρίσουμε.

Ο ήχος που παράγεται από ένα αρμονικά δονούμενο σώμα ονομάζεται μουσικός τόνος. Κάθε μουσικός τόνος (do, re, mi, fa, salt, la, si) αντιστοιχεί σε ένα ορισμένο μήκος και συχνότητα του ηχητικού κύματος (διαφάνεια 8).

Το πιρούνι συντονισμού μας έχει τόνο la, συχνότητα 440 Hz.

Ο θόρυβος είναι ένα χαοτικό μείγμα αρμονικών ήχων.

Οι μουσικοί ήχοι (τόνοι) χαρακτηρίζονται από ηχηρότητα και ύψος, ηχόχρωμα.

Ένα αδύναμο χτύπημα στο στέλεχος του συντονιστικού πιρουνιού θα προκαλέσει ταλαντώσεις μικρού πλάτους, θα ακούσουμε έναν ήσυχο ήχο.

Ένα δυνατό χτύπημα θα προκαλέσει ταλαντώσεις με μεγαλύτερο πλάτος, θα ακούσουμε δυνατός θόρυβος.

Η ένταση ενός ήχου καθορίζεται από το πλάτος των ταλαντώσεων σε ένα ηχητικό κύμα (διαφάνεια 9).

Τώρα θα γυρίσω 4 δίσκους, που έχουν διαφορετικό ποσόδόντια. Θα αγγίξω την καρτ ποστάλ σε αυτά τα δόντια. Σε έναν δίσκο με μεγάλα δόντια, η καρτ ποστάλ δονείται πιο συχνά και ο ήχος είναι υψηλότερος. Για δίσκο με λιγότερα δόντια, η καρτ ποστάλ ταλαντώνεται λιγότερο και ο ήχος είναι χαμηλότερος.

Το ύψος του ήχου καθορίζεται από τη συχνότητα των ηχητικών δονήσεων. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο υψηλότερος είναι ο ήχος. (διαφάνεια 10)

Η υψηλότερη ανθρώπινη νότα σοπράνο γύρω στα 1300 Hz

Η χαμηλότερη ανθρώπινη νότα είναι το μπάσο στα 80 Hz περίπου.

Ποιος έχει υψηλότερο τόνο σε ένα κουνούπι ή μια μέλισσα; Και τι νομίζεις, ποιος χτυπά τα φτερά του πιο συχνά ένα κουνούπι ή μια μέλισσα.

Η χροιά του ήχου είναι ένα είδος χρωματισμού του ήχου με τον οποίο διακρίνουμε τις φωνές των ανθρώπων διαφόρων οργάνων. (διαφάνεια 11).

Κάθε πολύπλοκος μουσικός ήχος αποτελείται από μια σειρά απλών αρμονικών ήχων. Το χαμηλότερο από αυτά είναι το κύριο. Τα υπόλοιπα είναι υψηλότερα από αυτό κατά έναν ακέραιο αριθμό φορές, για παράδειγμα, 2 ή 3-4 φορές. Ονομάζονται υπερτονικά. Όσο περισσότεροι τόνοι αναμειγνύονται στον βασικό τόνο, τόσο πιο πλούσιος θα είναι ο ήχος. Οι υψηλοί τόνοι δίνουν στη χροιά «λαμπρότητα» και «λαμπρότητα» και «μεταλλικότητα». Τα χαμηλά δίνουν «δύναμη» και «ζουμάδα». Ο A.G. Stoletov έγραψε: «Οι απλοί τόνοι που έχουμε από τα πιρούνια συντονισμού μας δεν χρησιμοποιούνται στη μουσική, είναι τόσο άβουλοι και άγευστοι όσο το απεσταγμένο νερό».

Αγκυροβολία

1. Πώς ονομάζεται η μελέτη του ήχου;
2. Υπήρξε μια τεράστια έκρηξη στο φεγγάρι. Για παράδειγμα, μια ηφαιστειακή έκρηξη. Θα το ακούσουμε στη Γη;
3. Οι φωνητικές χορδές δονούνται λιγότερο συχνά σε τραγουδιστή μπάσου ή τενόρου;
4. Τα περισσότερα έντομα βγάζουν ήχο όταν πετούν. Από τι προκαλείται;
5. Πώς μπορούσαν οι άνθρωποι να επικοινωνούν στο φεγγάρι;
6. Γιατί χτυπιούνται όταν ελέγχονται οι τροχοί των βαγονιών κατά τη διάρκεια μιας στάσης τρένου;

Εργασία για το σπίτι:§34-38. Άσκηση 30 (Αρ. 2, 3).

Βιβλιογραφία

1. Μάθημα φυσικής, P II, για Λύκειο/ Peryshkin A.V. – Μ.: Διαφωτισμός, 1968. – 240σ.
2. Ταλαντώσεις και κύματα στο μάθημα της φυσικής για το λύκειο. Εγχειρίδιο για δασκάλους / Orekhov V.P. – Μ.: Διαφωτισμός, 1977. – 176σ.
3. Κρίκετ πίσω από την εστία / Dickens Ch. - M .: Eksmo, 2003. - 640s.

Ο ήχος προκαλείται από μηχανικές δονήσεις σε ελαστικά μέσα και σώματα, οι συχνότητες των οποίων βρίσκονται στην περιοχή από 20 Hz έως 20 kHz και τις οποίες μπορεί να αντιληφθεί το ανθρώπινο αυτί.

Αντίστοιχα, οι μηχανικοί κραδασμοί με τις υποδεικνυόμενες συχνότητες ονομάζονται ήχοι και ακουστικοί. Οι μη ακουστικές μηχανικές δονήσεις με συχνότητες κάτω από το εύρος του ήχου ονομάζονται υπέρηχοι και αυτές με συχνότητες πάνω από το εύρος του ήχου ονομάζονται υπερήχοι.

Εάν ένα ηχητικό σώμα, όπως ένα ηλεκτρικό κουδούνι, τοποθετηθεί κάτω από το κουδούνι μιας αντλίας αέρα, τότε καθώς ο αέρας αντλείται προς τα έξω, ο ήχος θα γίνεται όλο και πιο αδύναμος και, τελικά, θα σταματήσει εντελώς. Η μετάδοση των κραδασμών από το ηχητικό σώμα πραγματοποιείται μέσω του αέρα. Σημειώστε ότι κατά τη διάρκεια των δονήσεων του, το ηχητικό σώμα κατά τη διάρκεια των δονήσεων του συμπιέζει εναλλάξ τον αέρα δίπλα στην επιφάνεια του σώματος και στη συνέχεια, αντίθετα, δημιουργεί μια αραίωση σε αυτό το στρώμα. Έτσι, η διάδοση του ήχου στον αέρα ξεκινά με διακυμάνσεις στην πυκνότητα του αέρα στην επιφάνεια ενός ταλαντούμενου σώματος.

μουσικός τόνος. Loudness και Pitch

Ο ήχος που ακούμε όταν η πηγή του κάνει μια αρμονική ταλάντωση ονομάζεται μουσικός τόνος ή, εν συντομία, τόνος.

Σε οποιονδήποτε μουσικό τόνο μπορούμε να διακρίνουμε δύο ιδιότητες με το αυτί: την ένταση και τον τόνο.

Οι απλούστερες παρατηρήσεις μας πείθουν ότι ο τόνος οποιουδήποτε τόνου καθορίζεται από το πλάτος των δονήσεων. Ο ήχος του κουρδιστηρίου μετά το χτύπημα υποχωρεί σταδιακά. Αυτό συμβαίνει μαζί με την απόσβεση των ταλαντώσεων, δηλ. με μείωση του πλάτους τους. Κτυπώντας το πιρούνι συντονισμού πιο δυνατά, δηλ. δίνοντας στους κραδασμούς μεγάλο πλάτος, θα ακούσουμε έναν πιο δυνατό ήχο από ότι με μια αδύναμη κρούση. Το ίδιο μπορεί να παρατηρηθεί με μια χορδή και γενικά με οποιαδήποτε πηγή ήχου.

Εάν πάρουμε πολλά πιρούνια συντονισμού διαφορετικών μεγεθών, τότε δεν θα είναι δύσκολο να τα τακτοποιήσουμε με το αυτί κατά σειρά αύξησης του τόνου. Έτσι, θα βρίσκονται επίσης σε μέγεθος: το μεγαλύτερο πιρούνι συντονισμού δίνει τον χαμηλότερο ήχο, το μικρότερο - τον υψηλότερο ήχο. Έτσι, το βήμα καθορίζεται από τη συχνότητα της ταλάντωσης. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, και επομένως όσο μικρότερη είναι η περίοδος ταλάντωσης, τόσο υψηλότερο είναι το βήμα που ακούμε.

ακουστική συνήχηση

Φαινόμενα συντονισμού μπορούν να παρατηρηθούν σε μηχανικές δονήσεις οποιασδήποτε συχνότητας, ιδιαίτερα σε ηχητικές δονήσεις.

Βάζουμε δύο πανομοιότυπα πιρούνια συντονισμού το ένα δίπλα στο άλλο, γυρίζοντας τις τρύπες των κουτιών στα οποία είναι τοποθετημένα το ένα προς το άλλο. Τα κουτιά χρειάζονται γιατί ενισχύουν τον ήχο των πιρουνιών συντονισμού. Αυτό οφείλεται στον συντονισμό μεταξύ του πιρουνιού συντονισμού και των στηλών αέρα που περιέχονται στο κουτί. ως εκ τούτου τα κουτιά ονομάζονται συντονιστές ή αντηχητικά κουτιά.

Ας χτυπήσουμε ένα από τα πιρούνια συντονισμού και στη συνέχεια σβήνουμε με τα δάχτυλά μας. Θα ακούσουμε τον ήχο του δεύτερου πιρουνιού συντονισμού.

Ας πάρουμε δύο διαφορετικά πιρούνια συντονισμού, δηλ. με διαφορετικούς τόνους και επαναλάβετε το πείραμα. Τώρα κάθε ένα από τα πιρουνάκια συντονισμού δεν θα ανταποκρίνεται πλέον στον ήχο ενός άλλου πιρουνιού συντονισμού.

Δεν είναι δύσκολο να εξηγηθεί αυτό το αποτέλεσμα. Οι κραδασμοί ενός πιρουνιού συντονισμού ενεργούν μέσω του αέρα με κάποια δύναμη στο δεύτερο πιρούνι συντονισμού, αναγκάζοντάς το να εκτελεί τους εξαναγκασμένους κραδασμούς του. Εφόσον η διχάλα συντονισμού 1 εκτελεί αρμονικές ταλαντώσεις, τότε η δύναμη που ασκεί το πιρούνι συντονισμού 2 θα αλλάξει σύμφωνα με το νόμο των αρμονικών ταλαντώσεων με τη συχνότητα της διχάλας συντονισμού 1. Εάν η συχνότητα της δύναμης είναι διαφορετική, τότε οι εξαναγκασμένες ταλαντώσεις θα είναι τόσο αδύναμες ότι δεν θα τους ακούσουμε.

Θόρυβοι

Ακούμε έναν μουσικό ήχο (νότα) όταν η ταλάντωση είναι περιοδική. Για παράδειγμα, αυτού του είδους ο ήχος παράγεται από μια χορδή πιάνου. Εάν πατήσετε πολλά πλήκτρα ταυτόχρονα, π.χ. κάντε πολλές νότες να ακούγονται, τότε η αίσθηση του μουσικού ήχου θα διατηρηθεί, αλλά η διαφορά μεταξύ των συμφώνων (ευχάριστων στο αυτί) και των παράφωνων (δυσάρεστων) νότων θα βγει ξεκάθαρα. Αποδεικνύεται ότι εκείνες οι νότες των οποίων οι περίοδοι είναι σε αναλογίες μικρών αριθμών συμφωνούν. Για παράδειγμα, η συνοχή προκύπτει όταν η αναλογία των περιόδων είναι 2:3 (πέμπτη), σε 3:4 (κβαντική), 4:5 (μείζον τρίτο) κ.λπ. Εάν οι περίοδοι σχετίζονται ως μεγάλα νούμερα, για παράδειγμα, 19:23, τότε έχετε μια παραφωνία - έναν μουσικό, αλλά δυσάρεστο ήχο. Θα πάμε ακόμα πιο μακριά από την περιοδικότητα των κραδασμών αν χτυπήσουμε πολλά πλήκτρα ταυτόχρονα. Ο ήχος θα είναι θορυβώδης.

Οι θόρυβοι χαρακτηρίζονται από μια έντονη μη περιοδικότητα της μορφής ταλάντωσης: είτε πρόκειται για μεγάλη ταλάντωση, αλλά πολύ περίπλοκο σχήμα (σφύριγμα, τρίξιμο), είτε μεμονωμένες εκπομπές (κλικ, χτυπήματα). Από αυτή την άποψη, στους θορύβους θα πρέπει να αποδίδονται και ήχοι που εκφράζονται από σύμφωνα (σφύριγμα, χειλικό κ.λπ.).

Σε όλες τις περιπτώσεις, οι ταλαντώσεις θορύβου αποτελούνται από έναν τεράστιο αριθμό αρμονικών ταλαντώσεων με διαφορετικές συχνότητες.

Έτσι, το φάσμα μιας αρμονικής ταλάντωσης αποτελείται από μια ενιαία συχνότητα. Για μια περιοδική ταλάντωση, το φάσμα αποτελείται από ένα σύνολο συχνοτήτων - τις θεμελιώδεις και τα πολλαπλάσια του. Με τα σύμφωνα, έχουμε ένα φάσμα που αποτελείται από πολλά τέτοια σύνολα συχνοτήτων, με τα κύρια να σχετίζονται ως μικροί ακέραιοι. Σε παράφωνες αρμονίες, οι θεμελιώδεις συχνότητες δεν βρίσκονται πλέον σε μια τόσο απλή σχέση. Όσο περισσότερες διαφορετικές συχνότητες στο φάσμα, τόσο πιο κοντά ερχόμαστε στο θόρυβο. Οι τυπικοί θόρυβοι έχουν φάσματα στα οποία υπάρχουν εξαιρετικά πολλές συχνότητες.

Με τη βοήθεια αυτού του μαθήματος βίντεο, μπορείτε να μάθετε το θέμα «Πηγές ήχου. Ηχητικές δονήσεις. Βήμα, τόνος, ένταση. Σε αυτό το μάθημα, θα μάθετε τι είναι ο ήχος. Θα εξετάσουμε επίσης το εύρος των ηχητικών δονήσεων που γίνονται αντιληπτές από την ανθρώπινη ακοή. Ας προσδιορίσουμε ποια μπορεί να είναι η πηγή του ήχου και ποιες συνθήκες είναι απαραίτητες για την εμφάνισή του. Θα μελετήσουμε επίσης χαρακτηριστικά του ήχου όπως το ύψος, η χροιά και η ένταση.

Το θέμα του μαθήματος είναι αφιερωμένο σε πηγές ήχου, ηχητικές δονήσεις. Θα μιλήσουμε επίσης για τα χαρακτηριστικά του ήχου - ύψος, ένταση και χροιά. Πριν μιλήσουμε για ήχο, για ηχητικά κύματα, ας θυμηθούμε ότι τα μηχανικά κύματα διαδίδονται σε ελαστικά μέσα. Μέρος των διαμήκων μηχανικών κυμάτων, το οποίο γίνεται αντιληπτό από τα ανθρώπινα όργανα ακοής, ονομάζεται ήχος, ηχητικά κύματα. Ο ήχος είναι μηχανικά κύματα που γίνονται αντιληπτά από τα ανθρώπινα όργανα ακοής, τα οποία προκαλούν ηχητικές αισθήσεις. .

Τα πειράματα δείχνουν ότι το ανθρώπινο αυτί, τα ανθρώπινα όργανα ακοής αντιλαμβάνονται δονήσεις με συχνότητες από 16 Hz έως 20.000 Hz. Είναι αυτό το εύρος που ονομάζουμε εύρος ήχου. Φυσικά, υπάρχουν κύματα των οποίων η συχνότητα είναι μικρότερη από 16 Hz (υπέρηχος) και μεγαλύτερη από 20.000 Hz (υπερήχος). Αλλά αυτό το εύρος, αυτά τα τμήματα δεν γίνονται αντιληπτά από το ανθρώπινο αυτί.

Ρύζι. 1. Εύρος ακοής ανθρώπινου αυτιού

Όπως είπαμε, οι περιοχές του υπέρηχου και του υπερήχου δεν γίνονται αντιληπτές από τα ανθρώπινα όργανα ακοής. Αν και μπορούν να γίνουν αντιληπτά, για παράδειγμα, από ορισμένα ζώα, έντομα.

Τι συνέβη ? Ηχητικές πηγές μπορεί να είναι οποιαδήποτε σώματα που ταλαντώνονται με συχνότητα ήχου (από 16 έως 20.000 Hz)

Ρύζι. 2. Ένας ταλαντούμενος χάρακας σφιγμένος σε μέγγενη μπορεί να είναι πηγή ήχου

Ας στραφούμε στην εμπειρία και ας δούμε πώς σχηματίζεται ένα ηχητικό κύμα. Για να γίνει αυτό, χρειαζόμαστε έναν μεταλλικό χάρακα, τον οποίο σφίγγουμε σε μια μέγγενη. Τώρα, ενεργώντας στον χάρακα, μπορούμε να παρατηρήσουμε δονήσεις, αλλά δεν ακούμε κανέναν ήχο. Κι όμως, δημιουργείται ένα μηχανικό κύμα γύρω από τον χάρακα. Σημειώστε ότι όταν ο χάρακας μετακινείται προς τη μία πλευρά, σχηματίζεται εδώ μια σφράγιση αέρα. Στην άλλη πλευρά υπάρχει και σφραγίδα. Μεταξύ αυτών των σφραγίδων, σχηματίζεται ένα κενό αέρα. Διαμήκη κύμα -Αυτό είναι ένα ηχητικό κύμα, που αποτελείται από σφραγίδες και εκκενώσεις αέρα. Συχνότητα ταλάντωσης χάρακα σε αυτή η υπόθεσημικρότερη από τη συχνότητα του ήχου, οπότε δεν ακούμε αυτό το κύμα, αυτόν τον ήχο. Με βάση την εμπειρία που μόλις παρατηρήσαμε, στα τέλη του 18ου αιώνα δημιουργήθηκε ένα όργανο που ονομάζεται κουρδιστήρι.

Ρύζι. 3. Διάδοση των διαμήκων ηχητικών κυμάτων από μια διχάλα συντονισμού

Όπως είδαμε, ο ήχος εμφανίζεται ως αποτέλεσμα δονήσεων του σώματος με συχνότητα ήχου. Τα ηχητικά κύματα διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις. Πρέπει να υπάρχει ένα μέσο μεταξύ του ανθρώπινου ακουστικού βαρηκοΐας και της πηγής των ηχητικών κυμάτων. Αυτό το μέσο μπορεί να είναι αέριο, υγρό, στερεό, αλλά πρέπει να είναι σωματίδια ικανά να μεταδίδουν κραδασμούς. Η διαδικασία μετάδοσης ηχητικών κυμάτων πρέπει απαραίτητα να συμβαίνει όπου υπάρχει ύλη. Αν δεν υπάρχει ουσία, δεν θα ακούσουμε ήχο.

Για να υπάρχει ήχος:

1. Πηγή ήχου

2. Τετάρτη

3. Ακουστικό βαρηκοΐας

4. Συχνότητα 16-20000Hz

5. Ένταση

Τώρα ας προχωρήσουμε στη συζήτηση των χαρακτηριστικών του ήχου. Το πρώτο είναι το γήπεδο. Ήχος -χαρακτηριστικό, το οποίο καθορίζεται από τη συχνότητα της ταλάντωσης. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα του σώματος που παράγει δονήσεις, τόσο υψηλότερος θα είναι ο ήχος. Ας στραφούμε ξανά στον χάρακα, σφιγμένος σε μέγγενη. Όπως έχουμε ήδη πει, είδαμε τις δονήσεις, αλλά δεν ακούσαμε τον ήχο. Εάν τώρα το μήκος του χάρακα γίνει μικρότερο, τότε θα ακούσουμε τον ήχο, αλλά θα είναι πολύ πιο δύσκολο να δούμε τους κραδασμούς. Κοιτάξτε τη γραμμή. Αν ενεργήσουμε σε αυτό τώρα, δεν θα ακούσουμε κανέναν ήχο, αλλά παρατηρούμε δονήσεις. Αν κοντύνουμε τον χάρακα, θα ακούσουμε έναν ήχο συγκεκριμένου ύψους. Μπορούμε να κάνουμε το μήκος του χάρακα ακόμα μικρότερο, τότε θα ακούσουμε τον ήχο ακόμα υψηλότερου τόνου (συχνότητα). Μπορούμε να παρατηρήσουμε το ίδιο πράγμα με τα πιρούνια συντονισμού. Αν πάρουμε ένα μεγάλο πιρούνι συντονισμού (λέγεται και κουρδιστήρι επίδειξης) και χτυπήσουμε τα πόδια ενός τέτοιου συντονιστή, μπορούμε να παρατηρήσουμε την ταλάντωση, αλλά δεν θα ακούσουμε τον ήχο. Αν πάρουμε ένα άλλο πιρούνι συντονισμού, τότε, χτυπώντας το, θα ακούσουμε έναν συγκεκριμένο ήχο. Και το επόμενο πιρούνι συντονισμού, ένα πραγματικό πιρούνι συντονισμού που χρησιμοποιείται για συντονισμό μουσικά όργανα. Παράγει έναν ήχο που αντιστοιχεί στη νότα λα, ή, όπως λένε, 440 Hz.

Το επόμενο χαρακτηριστικό είναι η χροιά του ήχου. Τέμποπου ονομάζεται ηχόχρωμα. Πώς μπορεί να απεικονιστεί αυτό το χαρακτηριστικό; Το timbre είναι η διαφορά μεταξύ δύο πανομοιότυπων ήχων που παίζονται από διαφορετικά μουσικά όργανα. Όλοι ξέρετε ότι έχουμε μόνο επτά σημειώσεις. Αν ακούσουμε την ίδια νότα Α, βγαλμένη στο βιολί και στο πιάνο, τότε θα τους ξεχωρίσουμε. Μπορούμε αμέσως να πούμε ποιο όργανο δημιούργησε αυτόν τον ήχο. Είναι αυτό το χαρακτηριστικό - το χρώμα του ήχου - που χαρακτηρίζει τη χροιά. Πρέπει να ειπωθεί ότι η χροιά εξαρτάται από τις ηχητικές δονήσεις που αναπαράγονται, εκτός από τον θεμελιώδη τόνο. Το γεγονός είναι ότι οι αυθαίρετες ηχητικές δονήσεις είναι αρκετά περίπλοκες. Αποτελούνται από ένα σύνολο μεμονωμένων δονήσεων, λένε φάσμα δόνησης. Είναι η αναπαραγωγή πρόσθετων κραδασμών (υπερτόνων) που χαρακτηρίζει την ομορφιά του ήχου μιας συγκεκριμένης φωνής ή οργάνου. Τέμποείναι μια από τις κύριες και εντυπωσιακές εκδηλώσεις του ήχου.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό είναι η ένταση. Η ένταση του ήχου εξαρτάται από το πλάτος των δονήσεων. Ας ρίξουμε μια ματιά και ας βεβαιωθούμε ότι η ένταση σχετίζεται με το πλάτος των κραδασμών. Λοιπόν, ας πάρουμε ένα πιρούνι συντονισμού. Ας κάνουμε τα εξής: αν χτυπήσετε αδύναμα το πιρούνι συντονισμού, τότε το πλάτος ταλάντωσης θα είναι μικρό και ο ήχος θα είναι ήσυχος. Αν τώρα χτυπηθεί πιο δυνατά το πιρούνι συντονισμού, τότε ο ήχος είναι πολύ πιο δυνατός. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το πλάτος των ταλαντώσεων θα είναι πολύ μεγαλύτερο. Η αντίληψη του ήχου είναι κάτι υποκειμενικό, εξαρτάται από το πώς είναι το ακουστικό βαρηκοΐας, πώς είναι η ευημερία του ατόμου.

Κατάλογος πρόσθετης βιβλιογραφίας:

Είστε εξοικειωμένοι με τον ήχο; // Κβαντική. - 1992. - Νο. 8. - Γ. 40-41. Kikoin A.K. ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ μουσικούς ήχουςκαι οι πηγές τους // Kvant. - 1985. - Νο. 9. - Σ. 26-28. Δημοτικό εγχειρίδιο φυσικής. Εκδ. Γ.Σ. Landsberg. Τ. 3. - Μ., 1974.

Ο ήχος είναι ηχητικά κύματα που προκαλούν δονήσεις των μικρότερων σωματιδίων αέρα, άλλων αερίων, καθώς και υγρών και στερεών μέσων. Ο ήχος μπορεί να εμφανιστεί μόνο όπου υπάρχει ύλη, ανεξάρτητα από την κατάσταση της ύλης που βρίσκεται. Σε ένα κενό, όπου δεν υπάρχει μέσο, ​​ο ήχος δεν διαδίδεται, γιατί δεν υπάρχουν σωματίδια που να λειτουργούν ως ηχητικά κύματα. Για παράδειγμα, στο διάστημα. Ο ήχος μπορεί να τροποποιηθεί, να τροποποιηθεί, να μετατραπεί σε άλλες μορφές ενέργειας. Έτσι, ο ήχος που μετατρέπεται σε ραδιοκύματα ή ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να μεταδοθεί σε αποστάσεις και να καταγραφεί σε μέσα ενημέρωσης.

Ηχητικό κύμα

Οι κινήσεις αντικειμένων και σωμάτων προκαλούν σχεδόν πάντα δονήσεις στο περιβάλλον. Δεν έχει σημασία αν είναι νερό ή αέρας. Στη διαδικασία αυτού, τα σωματίδια του μέσου, στο οποίο μεταδίδονται οι κραδασμοί του σώματος, αρχίζουν επίσης να ταλαντώνονται. Δημιουργούνται ηχητικά κύματα. Επιπλέον, οι κινήσεις πραγματοποιούνται προς τις κατευθύνσεις προς τα εμπρός και προς τα πίσω, αντικαθιστώντας προοδευτικά η μία την άλλη. Επομένως, το ηχητικό κύμα είναι διαμήκη. Ποτέ σε αυτό δεν υπάρχει εγκάρσια κίνηση πάνω-κάτω.

Χαρακτηριστικά των ηχητικών κυμάτων

Όπως κάθε φυσικό φαινόμενο, έχουν τις δικές τους τιμές, με τις οποίες μπορείτε να περιγράψετε τις ιδιότητες. Τα κύρια χαρακτηριστικά ενός ηχητικού κύματος είναι η συχνότητα και το πλάτος του. Η πρώτη τιμή δείχνει πόσα κύματα σχηματίζονται ανά δευτερόλεπτο. Το δεύτερο καθορίζει την ένταση του κύματος. Οι ήχοι χαμηλής συχνότητας έχουν τιμές χαμηλής συχνότητας και το αντίστροφο. Η συχνότητα του ήχου μετριέται σε Hertz και αν ξεπεράσει τα 20.000 Hz, τότε γίνεται υπερηχογράφημα. Υπάρχουν αρκετά παραδείγματα ήχων χαμηλής και υψηλής συχνότητας στη φύση και στον κόσμο γύρω μας. Το κελάηδισμα ενός αηδονιού, οι βροντές, ο βρυχηθμός ενός ορεινού ποταμού και άλλα είναι όλα διαφορετικές ηχητικές συχνότητες. Η τιμή του πλάτους του κύματος εξαρτάται άμεσα από το πόσο δυνατός είναι ο ήχος. Η ένταση, με τη σειρά της, μειώνεται καθώς απομακρύνεστε από την πηγή ήχου. Αντίστοιχα, το πλάτος είναι όσο μικρότερο, τόσο πιο μακριά από το επίκεντρο είναι το κύμα. Με άλλα λόγια, το πλάτος ενός ηχητικού κύματος μειώνεται με την απόσταση από την πηγή ήχου.

Ταχύτητα ήχου

Αυτός ο δείκτης ενός ηχητικού κύματος εξαρτάται άμεσα από τη φύση του μέσου στο οποίο διαδίδεται. Η υγρασία και η θερμοκρασία παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο εδώ. Σε μέσες καιρικές συνθήκες, η ταχύτητα του ήχου είναι περίπου 340 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Στη φυσική, υπάρχει κάτι όπως η υπερηχητική ταχύτητα, η οποία είναι πάντα μεγαλύτερη σε αξία από την ταχύτητα του ήχου. Αυτή είναι η ταχύτητα με την οποία διαδίδονται τα ηχητικά κύματα όταν το αεροσκάφος κινείται. Το αεροσκάφος ταξιδεύει με υπερηχητικές ταχύτητες και μάλιστα ξεπερνά τα ηχητικά κύματα που δημιουργούνται από αυτό. Λόγω της σταδιακής αύξησης της πίεσης πίσω από το αεροσκάφος, σχηματίζεται ένα ωστικό ηχητικό κύμα. Ένα ενδιαφέρον και λίγοι άνθρωποι γνωρίζουν τη μονάδα μέτρησης μιας τέτοιας ταχύτητας. Λέγεται Mach. 1 Mach ισούται με την ταχύτητα του ήχου. Εάν το κύμα κινείται με ταχύτητα 2 Mach, τότε ταξιδεύει δύο φορές πιο γρήγορα από την ταχύτητα του ήχου.

Θόρυβοι

Υπάρχουν συνεχείς θόρυβοι στην καθημερινή ζωή. Το επίπεδο θορύβου μετριέται σε ντεσιμπέλ. Η κίνηση των αυτοκινήτων, ο αέρας, το θρόισμα των φύλλων, το πλέξιμο των φωνών των ανθρώπων και άλλοι ήχοι είναι οι καθημερινοί μας σύντροφοι. Αλλά σε τέτοιους θορύβους ακουστικός αναλυτήςένα άτομο έχει την ικανότητα να συνηθίσει. Υπάρχουν όμως και τέτοια φαινόμενα που ακόμη και οι προσαρμοστικές ικανότητες του ανθρώπινου αυτιού δεν μπορούν να αντιμετωπίσουν. Για παράδειγμα, ο θόρυβος που υπερβαίνει τα 120 dB μπορεί να προκαλέσει αίσθηση πόνου. Το πιο δυνατό ζώο είναι η μπλε φάλαινα. Όταν κάνει ήχους, ακούγεται σε απόσταση μεγαλύτερη από 800 χιλιόμετρα.

Ηχώ

Πώς εμφανίζεται η ηχώ; Όλα είναι πολύ απλά εδώ. Το ηχητικό κύμα έχει την ικανότητα να ανακλάται από διαφορετικές επιφάνειες: από νερό, από βράχους, από τοίχους σε ένα άδειο δωμάτιο. Αυτό το κύμα επιστρέφει σε εμάς, έτσι ακούμε δευτερεύοντα ήχο. Δεν είναι τόσο καθαρό όσο το αρχικό, αφού μέρος της ενέργειας του ηχητικού κύματος διαχέεται όταν κινείται προς το εμπόδιο.

Ηχοεντοπισμό

Η αντανάκλαση του ήχου χρησιμοποιείται για διάφορους πρακτικούς σκοπούς. Για παράδειγμα, ηχοεντοπισμός. Βασίζεται στο γεγονός ότι με τη βοήθεια υπερηχητικών κυμάτων είναι δυνατό να προσδιοριστεί η απόσταση από το αντικείμενο από το οποίο ανακλώνται αυτά τα κύματα. Οι υπολογισμοί γίνονται με μέτρηση του χρόνου για τον οποίο ο υπέρηχος θα φτάσει στο σημείο και θα επιστρέψει πίσω. Πολλά ζώα έχουν την ικανότητα να ηχολογούν. Για παράδειγμα, νυχτερίδες, δελφίνια το χρησιμοποιούν για να αναζητήσουν τροφή. Το Echolocation βρήκε άλλη εφαρμογή στην ιατρική. Κατά την εξέταση με υπερηχογράφημα σχηματίζεται εικόνα εσωτερικά όργαναπρόσωπο. Αυτή η μέθοδος βασίζεται στο γεγονός ότι ο υπέρηχος, εισερχόμενος σε ένα μέσο εκτός του αέρα, επιστρέφει πίσω, σχηματίζοντας έτσι μια εικόνα.

Ηχητικά κύματα στη μουσική

Γιατί τα μουσικά όργανα παράγουν συγκεκριμένους ήχους; Επιλογές κιθάρας, μελωδίες πιάνου, χαμηλοί τόνοι ντραμς και τρομπέτες, μια γοητευτική λεπτή φωνή ενός φλάουτου. Όλοι αυτοί και πολλοί άλλοι ήχοι οφείλονται σε δονήσεις στον αέρα ή, με άλλα λόγια, λόγω της εμφάνισης ηχητικών κυμάτων. Γιατί όμως ο ήχος των μουσικών οργάνων είναι τόσο διαφορετικός; Αποδεικνύεται ότι εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Το πρώτο είναι το σχήμα του οργάνου, το δεύτερο είναι το υλικό από το οποίο είναι φτιαγμένο.

Ας ρίξουμε μια ματιά στο παράδειγμα των έγχορδων οργάνων. Γίνονται η πηγή του ήχου όταν αγγίζονται οι χορδές. Ως αποτέλεσμα, αρχίζουν να ταλαντεύονται και να στέλνουν σε περιβάλλον διαφορετικούς ήχους. Ο χαμηλός ήχος οποιουδήποτε έγχορδου οργάνου οφείλεται στο μεγαλύτερο πάχος και μήκος της χορδής, καθώς και στην αδυναμία της τάσης της. Αντίθετα, όσο πιο δυνατή είναι η χορδή που τεντώνεται, όσο πιο λεπτή και κοντή είναι, τόσο υψηλότερος είναι ο ήχος που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της αναπαραγωγής.

Δράση μικροφώνου

Βασίζεται στη μετατροπή της ενέργειας των ηχητικών κυμάτων σε ηλεκτρική ενέργεια. Σε αυτή την περίπτωση, η τρέχουσα ισχύς και η φύση του ήχου είναι σε ευθεία αναλογία. Μέσα σε οποιοδήποτε μικρόφωνο υπάρχει μια λεπτή πλάκα από μέταλλο. Όταν εκτίθεται στον ήχο, αρχίζει να κάνει ταλαντευτικές κινήσεις. Η σπείρα στην οποία είναι συνδεδεμένη η πλάκα δονείται επίσης, με αποτέλεσμα ηλεκτρική ενέργεια. Γιατί εμφανίζεται; Αυτό συμβαίνει γιατί το μικρόφωνο έχει και ενσωματωμένους μαγνήτες. Όταν η σπείρα δονείται μεταξύ των πόλων της, σχηματίζεται ένα ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο πηγαίνει κατά μήκος της σπείρας και περαιτέρω - στη στήλη ήχου (μεγάφωνο) ή στον εξοπλισμό εγγραφής σε ένα μέσο πληροφοριών (σε κασέτα, δίσκο, υπολογιστή). Παρεμπιπτόντως, μια παρόμοια δομή έχει μικρόφωνο στο τηλέφωνο. Πώς όμως λειτουργούν τα μικρόφωνα σε σταθερά και κινητό τηλέφωνο? Η αρχική φάση είναι η ίδια για αυτούς - ήχος ανθρώπινη φωνήμεταδίδει τους κραδασμούς του στην πλάκα του μικροφώνου, τότε όλα ακολουθούν το σενάριο που περιγράφηκε παραπάνω: μια σπείρα, η οποία, όταν κινείται, κλείνει δύο πόλους, δημιουργείται ένα ρεύμα. Τι έπεται? Με ένα σταθερό τηλέφωνο, όλα είναι λίγο-πολύ καθαρά - όπως σε ένα μικρόφωνο, ο ήχος, που μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα, περνάει μέσα από τα καλώδια. Τι γίνεται όμως με ένα κινητό ή, για παράδειγμα, ένα φορητό ραδιόφωνο; Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο ήχος μετατρέπεται σε ενέργεια ραδιοκυμάτων και χτυπά τον δορυφόρο. Αυτό είναι όλο.

Φαινόμενο συντονισμού

Μερικές φορές τέτοιες συνθήκες δημιουργούνται όταν το πλάτος των ταλαντώσεων φυσικό σώμααυξάνεται απότομα. Αυτό οφείλεται στη σύγκλιση των τιμών της συχνότητας των εξαναγκασμένων ταλαντώσεων και της φυσικής συχνότητας των ταλαντώσεων του αντικειμένου (σώματος). Η αντήχηση μπορεί να είναι και ευεργετική και επιβλαβής. Για παράδειγμα, για να σωθεί ένα αυτοκίνητο από μια τρύπα, ξεκινά και σπρώχνεται μπρος-πίσω για να προκαλέσει συντονισμό και να δώσει ορμή στο αυτοκίνητο. Υπήρξαν όμως περιπτώσεις αρνητικές επιπτώσειςαντήχηση. Για παράδειγμα, στην Αγία Πετρούπολη, πριν από περίπου εκατό χρόνια, μια γέφυρα κατέρρευσε κάτω από συγχρονισμένους στρατιώτες που βαδίζουν.