ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ

8 КЛАСС

Мир звуков так Мир звуков так многообразен,многообразен,Богат, красив, Богат, красив, разнообразен,разнообразен,

Но всех нас мучает вопрос Но всех нас мучает вопрос Откуда звуки возникают,Откуда звуки возникают,

Что слух наш всюду Что слух наш всюду услаждают?услаждают?

Пора задуматься всерьез.Пора задуматься всерьез.

Человек живёт в мире звуков ЗвукЗвук - - источник информации. источник информации. Звук предостерегает об Звук предостерегает об

опасности. опасности. Звук доставляет нам наслаждение. Звук доставляет нам наслаждение.

Мы с удовольствием слушаем Мы с удовольствием слушаем человека с приятным голосом. человека с приятным голосом. Шум дождя, шелест листьев…- всё Шум дождя, шелест листьев…- всё это дорого человеку.это дорого человеку.

Звуковыми волнами принято называть волны, воспринимаемые человеческим ухом.

Диапазон звуковых частот лежит в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц.

Что такое частота???

http://www.youtube.com/watch?v=UFd9KLhScp0&NR=1&feature=endscreen

вибрация (колебания) тел, хотя эти колебания зачастую незаметны для нашего глаза.

Причина звука? Причина звука? –

Источники звука — физические тела, которые колеблются т.е. дрожат или вибрируют с частотой от 16 до 20000 раз в секунду.

Вибрирующее тело может быть твердымнапример, струна или земная кора, газообразнымнапример, струя воздуха в духовых музыкальных инструментах или в свистке жидкимнапример, волны на воде.

Звук – это механические , упругие волны

распространяющиеся в, , газах жидкостях твердых.телах

– ЗВУК ПРОДОЛЬНАЯ ВОЛНА

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА.СКОРОСТЬ ЗВУКА.

Распространение звука происходит не не мгновенномгновенно, а с конечной скоростью.

Для распространения звука обязательно нужна нужна среда среда — воздух, вода, металл и т.д.

Звук в вакууме в вакууме распространяться не можетне может, т.к. здесь нет упругой среды, и поэтому не могут возникнуть упругие механические колебания.

В каждой среде звук распространяется с с разной разной скоростью.

ЗвукоизоляторыЗвукоизоляторы – вещества, которые плохо проводят звук.

Звука в твёрдых телах

Звука в жидкостях

Звука в газах

> >

Звука в воздухе

=М

С331 ( 0 С )о

Скорость звука в воздухе - приблизительно 340 м/с.

Скорость звука в воде — 1500 м/с.

Скорость звука в металлах, в стали — 5000 м/с.

Скорость звука зависит от среды

в газах в газах < < в жидкостях в жидкостях < < в твёрдых в твёрдых телахтелах

Воздух -Воздух - Вода обычная - Железо -Вода обычная - Железо -

v = 331 v = 331 м/с м/с v = 1497 v = 1497 м/с м/с v = v = 5850 5850 м/см/с

Водяной пар - Ртуть - Водяной пар - Ртуть - Медь -Медь -

v = 494 v = 494 м/с м/с v = 1v = 1451451 м/с м/с v = v = 4700 4700 м/см/с

Скорость Скорость распространенияраспространения звуказвука в различных в различных средах: средах:

Скорость звука зависит от температуры

Скорость звука зависит от температуры

ЗЕМЛЯТеплый воздух

Холодный воздух

ЗЕМЛЯ

Теплый воздух

Холодный воздух

ДЕНЬ

НОЧЬ

Волны с частотой менее 20 Гц называются инфразвуком,

а с частотой более 20 кГц – ультразвуком.

https://www.youtube.com/watch?v=xC2RX6bS-dA

https://www.youtube.com/watch?v=kJXVjD2IiJc&feature=related

Как звук доходит до???нас

Чтобы слышать Чтобы слышать звукзвук

необходимы:необходимы:

1. источник звука;2. упругая среда между ним и ухом;3. определенный диапазон частот колебаний источника

звука – между 16 Гц и 20 кГц,достаточная для восприятия ухом мощность звуковых волн.

Процесс распространения звуковых волн

Источник Источник звуказвука

ПередающаяПередающая

Среда Среда

-газы-газы

-твёрдые -твёрдые телатела

-жидкости-жидкости

Приёмник Приёмник звуказвука

.Громкость Громкость зависит от амплитудыамплитуды

колебаний в звуковой волны За единицу громкости звука принят 1 Бел ( , в честь АлександраГрэхема Белла

). изобретателя телефона На практике громкость измеряют

( ).в децибелах дБ1 = 0,1 . дБ Б

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

Звук громкостью свыше 180 дБ может даже вызвать разрыв барабанной перепонки.

.Высота тона- определяется частотойчастотой колебаний

. источника звука Звуки человеческого голоса по высоте :делят на несколько диапазонов

– 80–350 ,бас Гц – 110–149 , баритон Гц

– 130–520 , тенор Гц – 260–1000 ,дискант Гц – 260–1050 , сопрано Гц

– 1400 .колоратурное сопрано до Гц

Бабочка 8 000 - 160 000 ГцДельфин 40 - 200 000 ГцКошка 250 - 100 000 ГцКузнечик 50 - 50 000 ГцЛетучая мышь 2 000 - 150 000 ГцМедведь 300 - 70 000 ГцПопугай 300 - 15 000 ГцСобака 200 - 50 000 ГцЧеловек 16 - 20 000 Гц

ЧАСТОТНЫЙ ДИАПАЗОН ЗВУКОВ, ЧАСТОТНЫЙ ДИАПАЗОН ЗВУКОВ, ВОСПРИНИМАЕМЫХ ЖИВОТНЫМИ ВОСПРИНИМАЕМЫХ ЖИВОТНЫМИ

Домашнее заданиеп. 5,6,7

вибрация (колебания) тел, хотя эти колебания зачастую незаметны для нашего глаза.

Причина звука? Причина звука? –

Волны с частотой менее 20 Гц называются инфразвуком,

а с частотой более 20 кГц – ультразвуком.

https://www.youtube.com/watch?v=xC2RX6bS-dA

https://www.youtube.com/watch?v=kJXVjD2IiJc&feature=related

Как звук доходит до???нас

.Громкость Громкость зависит от амплитудыамплитуды

колебаний в звуковой волны За единицу громкости звука принят 1 Бел ( , в честь АлександраГрэхема Белла

). изобретателя телефона На практике громкость измеряют

( ).в децибелах дБ1 = 0,1 . дБ Б

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

.Высота тона- определяется частотойчастотой колебаний

. источника звука Звуки человеческого голоса по высоте :делят на несколько диапазонов

– 80–350 ,бас Гц – 110–149 , баритон Гц

– 130–520 , тенор Гц – 260–1000 ,дискант Гц – 260–1050 , сопрано Гц

– 1400 .колоратурное сопрано до Гц

КАМЕРТОНКАМЕРТОН- это U-образная металлическая пластина U-образная металлическая пластина , концы которой могут колебаться после удара по ней.Самые сильные колебания будут наблюдаться на концах вилки. Концы вилки совершают колебания удаляясь друг от друга и сближаясь. Одновременно колеблется и нижний конец - ножка камертона.

Издаваемый камертоном звук очень слабый и его слышно лишь на небольшом расстоянии.Резонатор - деревянный ящик, на котором можно закрепить камертон, служит для усиления звука. Излучение звука при этом происходит не только с камертона, но и с поверхности резонатора. Однако длительность звучания камертона на резонаторе будет меньше, чем без него.

https://www.youtube.com/watch?v=ch_rgo36pV4&list=PLB00A53A722E95EF7&index=1

КОЛЕБЛЮЩАЯСЯ СТРУНА ИНСТРУМЕНТА

1х440 Гц – 440 Гц

2х440 Гц – 880 Гц

3х440 Гц – 1320 Гц

4х440 Гц – 1760 Гц

5х440 Гц – 2200 Гц

6х440 Гц – 2640 Гц

7х440 Гц – 3080 Гц

обер

тоны

Основной тон

Тембр звука определяется совокупностью тонов. На основной тон, как правило, накладываются дополнительные тоны (обертоны). Тембр является субъективной характеристикой восприятия, в целом отражающей особенность звука.

Рояль

Кларнет

ЗВУКОВОЙ СПЕКТР

– ШУМ неупорядоченные .колебания источника звука

ШУМ – ЗВУК, КОТОРЫЙ МЕШАЕТ ЧЕЛОВЕКУ

Э Х О Э Х ОГромкий звук, отражаясь от преград, возвращается к источнику звука спустя несколько мгновений, и мы слышим эхо.эхо.

Умножив скорость звука на время, прошедшее от его возникновения до возвращения, можно определить удвоенное расстояние от источника звука до преграды.Такой способ определения расстояния до предметов используется в Эхолокация. Эхолокация.

Когда звуковые волны встречают на пути твёрдую преграду, часть из них отражаются назад.

При этом звуковые волны устремляются через воздух обратно к первоначальному источнику звука.

Использование эха в Использование эха в рыболовной отрасли.рыболовной отрасли.

Лучшее эхо бывает Лучшее эхо бывает от коротких и от коротких и

громких звуковгромких звуков

Эффект эхаЭффект эха

ПОДУМАТЬ ТОЛЬКО !ПОДУМАТЬ ТОЛЬКО !

Комар машет крыльями с частотой 10 000 раз в секунду!

На свойстве отражения звука основана эхолокация.

Некоторые животные, например летучие мыши , также используют явление отражения звука, применяя метод эхолокации

Звук - бегущая механическая волбегущая механическая волна на и передает энергию.Однако мощность одновременного разговора всех людей на земном шаре едва ли больше мощности одного автомобиля "Москвич"!

I. Природа звука и его источники.•Акустика утверждает, что источником звука является

колеблющееся тело. Когда мы слышим звуки гитары, то однозначно можем сказать, что они возникают благодаря колебаниям ее струн. А что же колеблется, когда говорит или поет человек?

•При проверке колес вагонов во время остановки поезда механик обстукивает их молотком. Врач при обследовании больного часто ведет себя аналогичным образом, он постукивает по грудной клетке пациента или по собственному пальцу, прижатому к ней. Как по характеру звуков врач может судить о состоянии внутренних органов больного, а механик о состоянии колеса?

•Говорят, что еще Леонардо да Винчи предлагал слушать подводные звуки с помощью весла. Нередко рыбаки южных морей Западной Африки пользуются этим. Приложив ухо к рукоятке весла, вертикально опущенного в виду, они прослушивают море, как врач больного. Что дает рыбакам такое прослушивание моря?

II. Параметры звуковых волн.•Изучая поведение ос, однажды удалось наблюдать

очень любопытное явление. Муха свободно летала среди своих врагов – ос, и они не обращали на нее никакого внимания. Почему осы так спокойно переносили присутствие в своем «обществе» мухи, не нападали на нее?

•Попадая в лес, даже при слабом ветре мы слышим гул. «Лес шумит», – говорим мы тогда. Но интересно, что хвойный и лиственный леса шумят от ветра по-разному… Как можно объяснить это явление?

•Наблюдая летом за пчелами, можно заметить, что пчелы-сторожа, которые стоят у входа в улей, не обращают внимания на прилетающих рабочих пчел, но очень интенсивно реагируют на трутней, пролетающих рядом, хотя те имеют ту же окраску, форму и размеры тела. Как пчелы-сторожа отличают рабочих пчел от трутней?

III. Приемники звука.•Ученые установили, что человеческое ухо способно

воспринимать только продольные волны. Объясните, почему и как это происходит?

•Многих животных природа наделила подвижными ушами, благодаря которым они способны устанавливать, откуда раздался звук. Например, подвижные уши антилопы и козы поворачиваются до тех пор, пока звук не будет слышен наиболее громко. У некоторых животных одно ухо поворачивается независимо от другого. Благодаря этому они могут одновременно определить местоположение двух источников звука. Человек не наделен подвижностью ушных раковин, но способен определить, откуда пришел звук. Как можно объяснить способность человека определять, в каком направлении от него находится источник звука?

•Что общего между наружным ухом человека и звукоуловителем? Почему, слушая качественную запись своего голоса, человек не узнает его?

IV. Эхолокация.•Ослепший человек очень долго адаптируется к нормальной жизни, а лишенная

зрения собака за 1-2 дня способна научиться не натыкаться на стены и крупные предметы. Как и почему это происходит?

•Отрывок и произведения Ю. Нагибина «Эхо»:«– Вот тут… – она сделала несколько шагов назад и негромко крикнула: – Сережа!..–Сережа… – повторил мне в самое ухо насмешливо вкрадчивый голос, будто родившийся в недрах Чертова пальца.Я вздрогнул и невольно шагнул прочь от скалы, и тут, навстречу мне, от моря,

звонко плеснуло:–Сережа!…Я замер, и где-то вверху томительно горько простонало:–Сережа!..–Вот черт!.. – сдавленным голосом произнес я.–Вот черт!.. – прошептало над ухом.–Черт!.. – дунуло с моря.–Черт!.. – отозвалось с выси.В каждом из этих незримых пересмешников чувствовался стойкий и жутковатый

характер: шептун был злобно вкрадчивым, тихоней, морской голос принадлежал холодному весельчаку, в выси скрывался безутешный и лицемерный плакальщик…».

Как вы объясните явление, описанное в этом отрывке?

•Известно, что чем выше частота звуковых колебаний, тем быстрее они затухают с расстоянием. Вопреки этому именно ультразвуковые волны являются главным средством общения и локации у ряда животных (летучих мышей, дельфинов, морских свинок). Почему это так? Почему летучие мыши хорошо ориентируются даже в полной темноте?

V. Область слышимости звука.•Как объяснить, что корабли, называемые «летучими

голландцами», плавают в океанах без экипажей?

•Известен интересный исторический факт. Однажды режиссер лондонского театра «Лайрик» ставил пьесу, действие которой переносилось из современности в глубокое прошлое. Для создания ощущения таинственности во время спектакля режиссер обратился за помощью к известному в то время физику Роберту Вуду. Для создания своеобразного настроения в зале ученый изготовил необычный музыкальный инструмент, но, рассчитывая его размеры, допустил ошибку. Звука этот инструмент не издавал совсем, но хрустальные подвески на канделябрах театра задрожали, все присутствующие почувствовали беспричинный страх, и возле театра на улице началась паника. Как и почему это произошло?

•В настоящее время известно, что рыбы издают разные звуки. Характер их звучания меняется в зависимости от назначения: одни звуки рыбы издают при питании, другие при движении и т. д. Почему же мы часто говорим: «Нем как рыба»?

Подумай!Подумай!1. Слышит ли летчик звук работы реактивного двигателя, если самолет

летит со сверхзвуковой скоростью, а двигатель находится позади пилота? Почему?

2. Почему телеграфные столбы гудят при ветре?

3.Во время дождя капли барабанят по крыше дома. Чем будут различаться возникающие при этом звуки во время крупного, сильного и мелкого, моросящего дождя?

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ!

пп. 6-10,стр 39-40

https://www.youtube.com/watch?v=xqHR6fUskik&list=PLB00A53A722E95EF7&index=51

https://www.youtube.com/watch?v=BhzzKJk3H4w&list=PLB00A53A722E95EF7&index=38

https://www.youtube.com/watch?v=5N1eNnTFWv8&index=47&list=PLB00A53A722E95EF7