Как сделать источник звука

Обновлено: 02.07.2024

Любое тело, колеблющееся со звуковой частотой, является источником звука, так как в окружающей среде возникают распространяющиеся от него волны.

Существуют как естественные, так и искусственные источ­ники звука. Один из искусственных источников звука, камер­тон , был изобретен в 1711 г. английским музыкан­том Дж. Шором для настройки музыкальных инструментов.

Камертон представляет собой изогнутый (в виде двух вет­вей) металлический стержень с держателем посередине. Уда­рив резиновым молоточком по одной из ветвей камертона, мы услышим определенный звук. Ветви камертона начинают вибрировать, создавая вокруг себя по­переменные сжатия и разрежения воздуха (рис. 1.73, а). Распространяясь по воздуху, эти возму­щения образуют звуковую волну.

Стандартная частота колебаний камертона — 440 Гц. Это означает, что за 1 с его ветви совер­шают 440 колебаний. На глаз они незаметны. Если, однако, прикоснуться к звучащему камертону рукой, то можно почувствовать его вибрацию. Для определения характера колебаний камертона к одной из его ветвей следует прикрепить иглу. Заставив камертон звучать, проведем соединенной с ним иглой по поверхности закопченной стеклянной пластинки. На пластинке появится след в форме синусоиды.

Для усиления звука, создаваемого камертоном, его держатель укрепляют на деревянном ящи­ке, открытом с одной стороны . Этот ящик называютрезонатором. При коле­баниях камертона вибрация ящика передается находящемуся в нем воздуху. Из-за резонанса, возникающего при правильно подобранных размерах ящика, амплитуда вынужденных колебаний воздуха возрастает, и звук усиливается. Его усилению способствует и увеличение площади излу­чающей поверхности, которое имеет место при соединении камертона с ящиком.

Нечто подобное происходит и в таких музыкальных инструментах, как гитара, скрипка. Сами по себе струны этих инструментов создают слабый звук. Громким он становится благодаря наличию у них корпуса определенной формы с отверстием, через которое могут выходить звуковые волны.

Источниками звука могут быть не только колеблющиеся твердые тела, но и некоторые явления, вызывающие колебания давления в окружающей среде (взрывы, полет пуль, завывания ветра и т. д.). Наиболее ярким примером подобных явлений является молния. Во время грозы темпера­тура в канале молнии увеличивается до 30 000 °С. Давление резко возрастает, и в воздухе возни­кает ударная волна, постепенно переходящая в звуковые колебания (с типичной частотой 60 Гц), распространяющиеся в виде раскатов грома.

Интересным источником звука является дисковая сирена, изобретенная немецким физиком Т. Зеебеком (1770-1831). Она представляет собой соединенный с электродвигателем диск с от­верстиями, расположенными перед сильной струей воздуха. При вращении диска поток воздуха, проходящего через отверстия, периодически прерывается, в результате чего возникает резкий ха­рактерный звук. Частота этого звука определяется по формуле v = nk , где п — частота вращения диска, k — число отверстий в нем.

Используя сирену с несколькими рядами отверстий и регулируемой частотой вращения диска, можно получить звуки разной частоты. Частотный диапазон сирен, применяемых на практике, составляет обычно от 200 Гц до 100 кГц и выше.

Свое название эти источники звука получили по имени полуптиц-полуженщин, которые, со­гласно древнегреческим мифам, завлекали своим пением мореходов на кораблях, и те разбивались о прибрежные скалы.

Физика 9 класс Звуковые волны

Физика 9 класс Звуковые волны

Звуковые волны

Источниками звука являются колеблющиеся тела. Но не все колеблющиеся тела издают звуки. Исследования показали, что человеческое ухо способно воспринимать как звук механические колебания с частотой в пределах от 16 до 20 000 Гц (передающиеся обычно через воздух). Поэтому колебания в этом диапазоне частот называются звуковыми.

Примеры звуковых колебаний:

звуки голосов людей и животных возникают в результате колебаний их голосовых связок, звучание духовых музыкальных инструментов, звук сирены, свист ветра, шелест листьев, раскаты грома обусловлены колебаниями масс воздуха.

Звуковые волны - пример бегущей волны

Звуковые волны — пример бегущей волны

Механические колебания, частота колебаний которых превышает 20000 Гц, называются ультразвуковыми, а колебания с частотами менее 16 Гц – инфразвуковыми.

Высота звука зависит от частоты колебаний: чем больше частота колебаний источника звука, тем выше издаваемый им звук.

Чистым тоном называется звук источника, совершающего гармонические колебания одной частоты.

Звуки от других источников (например, голоса людей, звуки музыкальных инструментов и т.д.) представляют собой совокупность гармонических колебаний разных частот, т.е. совокупность чистых тонов.

Самая низкая (самая малая) частота такого сложного звука называется основной частотой, а соответствующий ей звук определенной высоты – основным тоном (или тоном). Высота сложного звука определяется именно высотой его основного тона.

Все остальные тоны сложного звука называются обертонами. Частоты всех обертонов данного звука в целое число раз больше частоты его основного тона, поэтому их называют также высшими гармоническими тонами.

Обертоны определяют тембр звука, то есть, такое его качество, которое позволяет нам отличать звуки одних источников от других.

Высота звука определяется частотой его основного тона: чем больше частота основного тона, тем выше звук.

Тембр звука определяется совокупностью его обертонов.

Громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук.

Громкость звука зависит также от его длительности и от индивидуальных особенностей слушателя.

Единица громкости звука – сон. Громкость звука характеризуют уровнем звукового давления, измеряемым в белах(Б) и децибелах (дБ) , составляющих 1/10 часть бела.

Звук распространяется в любой упругой среде – твердой, жидкой или газообразной, но не может распространяться в пространстве, где нет вещества.

Скорость звука зависит от свойств среды, в которой распространяется звук.

Звук – это волна, поэтому формулы скорости волны действительны для звуковой волны.


где ν – частота звуковых колебаний, λ — длина звуковой волны, Т — период звуковых колебаний.

При решении задач скорость звуковой волны считают равной 340 м/с.

В результате отражения звука от различных преград (например, стен большого пустого помещения) возникает эхо.

Цель работы: создать условия учащимся для эффективного использования новых информационно-коммуникационных технологий.

  • Развитие интеллектуального уровня учащихся;
  • Повысить интерес к предмету и развитие творческих способностей учащихся;
  • Подготовить учащихся информационного общества;

Актуальность данной технологии:

Актуальность опыта очевидна, так как роль информационно-коммуникационных технологий в общеобразовательном процессе определена в документах Правительства РФ, Министерства РФ, относящихся к стратегии модернизации образования. Согласно концепции модернизации образования, одним из приоритетных направлений является внедрение информационно-коммуникационных технологий в учебно-воспитательный процесс.

  • Объяснительно-иллюстративный;
  • Репродуктивный;
  • Проблемное изложение;
  • Частично-поисковый;
  • Исследовательский;
  • Групповые и индивидуальные методы.
  • Повышение интеллектуального и творческого потенциала каждого ученика;
  • Занятия становятся более наглядными и нтересными;
  • Рационально организуется учебная деятельность;
  • Повышение качества обучения;

Все это дает положительные результаты:

Создаются условия для самореализации и самоактуализации личности, повышается мотивация учебной деятельности. Растет интерес учеников к предмету и уровень качества знаний. Повторения домашнего материала (опрос по слайдам-вопросам, тесты, кроссворды, ребусы и т.д.)

Информационные технологии используются мною на всех этапах урока:

Для организации повторения домашнего материала (опрос по слайдам-вопросам, тесты, кроссворды, ребусы,демо-версии,зачеты и т.д);

Для объяснения нового материала (электронный учебник, демонстрация опыта L-микро, видеофрагменты, выход на Интернет, презентация и т.д.);

Для закрепления материала (презентация, тест, решение задач проверкой и т.д).

Программное обеспечение учебных дисциплин очень разнообразно: программы-учебники, программы –тренажеры, словари, справочники, энциклопедии, видеоуроки, библиотеки наглядных пособий и т.д.

Применение информационно-коммуникационных технологий помогает учителю перейти от традиционного урока к современному уроку, а так же дает широкие возможности для развития самостоятельной деятельности учащихся.

Современный учитель - это профессионал, он призван быть и артистом, и художником, и писателем, и певцом, но и при этом навсегда оставаться и учеником. Хороший учитель постоянно должен продолжать учиться: учиться работать над собой, учиться общаться с ребятами, учиться готовиться к уроку. Учиться, учиться, учиться.

Рассмотрим возможность применения ИКТ на разных этапах урока физики.

  • ввести понятие источника звука;показать причинно-следственную связь между колеблющимся телом и звуковыми колебаниями;
  • обеспечить развитие аналитических умений, уровня самостоятельности мышления учеников в применении знаний в различных ситуациях расширить кругозор знаний учащихся по теме: “Звуковые колебания”
  • обеспечить стимулирование интереса к предмету, воспитание и формирование коммуникативных качеств, воспитание культуры логического мышления и самостоятельности.

Тип урока: урок получения новых знаний.

  • компьютер, мультимедийный проектор, презентация к уроку.
  • Оборудование демонстрационное: различные музыкальные инструменты, камертон, колокол вакуум- насоса, насос Комовского, молоточек камертона, электрический звонок.

Демонтсрации:

1) возникновение звуковых волн с помощью музыкальных инструментов;

2) опыт с камертоном и теннисным шариком, подвешенным на нити вблизи вилки;

3) опыт с насосом Комовского и электрическим звонком.

1. Организационный момент

Урок начинается с прослушиванием музыки.

Здравствуйте, ребята! Я очень рада приветствовать вас на этом уроке. Надеюсь, мы с вами хорошо поработаем и получим удовольствие от общения друг с другом.

Физика! Какая емкость слова!
Физика- для нас не просто звук!
Физика - опора и основа
Всех без исключения наук!

2. Повторение опорных знаний.

Ребята, вы обратили внимание, что наш урок начался со звуков музыки? Вы ,наверно догадались о чем пойдет речь сегодня..

Чтобы узнать тему нашего урока, решим кроссворд.(приложение 1)

Ребята, перед вами кроссворд, разгадав который вы узнаете ключевое слово урока.

1-й фрагмент: назовите физическое явление- резкое увеличение амплитуды вынужденных колебаний

2-й фрагмент: назовите физический процесс- возмущения, распространяющиеся в пространстве, удаляясь от места их возникновения.

3-й фрагмент: назовите физическую величину- наибольшее отклонение колеблющиеся тела от положения равновесия .

4-й фрагмент: назовите физический прибор- твердое тело, совершающее под действием приложенных сил колебания около неподвижной точки или вокруг оси.

Оратите внимание на выделенное слово(Рисунок 1-слайд 2). Это слово “ЗВУК”, оно является ключевым словом урока. Наш урок посвящён звуку и звуковым колебаниям. Итак, откройте тетради и запишите число и тему урока. Тема нашего урока “ Источники звука. Звуковые колебания”. На уроке вы узнаете, что является источником звука, что такое звуковые колебания их возникновение и некоторые практические применения в вашей жизни.

Эпиграф урока, слайд 3

“Я буду умным,
Я буду знающим,
Я буду стараться.
И все получится!”

3. Объяснение нового материала.

А, теперь ребята приведите примеры тел , которые издают звуки.

(Учащиеся приводят примеры)

Учитель обобщает ответы учащихся: Человек живет в мире звуков. Звук - это то, что слышит ухо. Мы слышим голоса людей, пение птиц, звуки музыкальных инструментов, шум леса, гром во время грозы лай собак и т.д.. Издают звуки работающие машины, движущийся транспорт, электрический звонок и т.д.

Тела, которые издают звуки называют источниками звука.

Раздел физики, в котором изучаются звуковые явления, называются акустикой.

Что такое звук? Как он возникает? Чем одни звуки отличаются от других? Сегодня мы узнаем о них.

Учитель: чтобы решить эту проблему рассмотрим пример - Веселые смайлики с музыкальной заставкой.(рисунок 2-слайд 4)

Выясним причину возникновения звука в музыкальных инструментах (Видеоматериал “Игра на гитаре”-скачать из Интернета).

Что вы наблюдали? Какой можно сделать вывод?

Учащиеся: Струны гитары колеблются.

Вывод: Значит, колеблющееся тело издает звук.

Учитель: Но как звук доходит до нас? Я хочу услышать ваше мнение. (Ответы учеников.) Итак, мы можем предположить, что звук до нас доходит через воздух, который разделяет ухо источник звука, причем звук распространяется в виде волн. Мы выяснили ,что колеблющиеся тело издает звук, а что является проводником звука?, что принимает звук.

Источник звука - колеблющиеся тело, проводник- воздух, приемник- ухо (рисунок 3 )

История изучения звуков. Звуки начали изучать еще в далекой древности. Первые наблюдения по акустике были проведены в 6 веке до нашей эры. Пифагор установил ,что связь между высотой тона и длиной струны или трубы, издающей звук. В 4 в. До н.э. Аристотель первый правильно представил, как распространяются звук в воздухе. Он сказал, что звучащее тело вызывает сжатие и разрежение воздуха, и объяснил эхо отражением звука о препятствий. В 15 веке Леонардо да Винчи сформулировал принцип независимости звуковых волн от различных источников.

Следующий этап урока –решение проблемных вопросов.

Проблема 1. Всегда ли звук создается колеблющимся телом -Слайд 6

А теперь проведем опыт по следующей схеме:

1. Сформулировать цель;

2. Выдвинуть гипотезу;

3. Составить план проведения эксперимента;

4. Подобрать необходимое оборудование;

5. Провести эксперимент;

6. Проанализировать результаты;

7. Сделать выводы.

Цель опыта: выяснить, всегда ли звук создаётся колеблющимся телом.

Гипотеза:звук порождается любым колеблющимся телом.

Прибор, который вы видите перед собой, называется камертоном. (рисунок 4-слайд 7)

Вы слышите звук, который издаёт камертон, но колебаний камертона не заметно. Чтобы убедиться в том, что камертон колеблется, осторожно пододвинем его к тенистому шарики подвешенному на нити и увидим, что колебания камертона передались шарику, который пришёл в периодическое движение.

Вывод: звук порождается любым колеблющимся телом.

Проблема 2: В каких средах звук может распространяться?

Ребята самостоятельно находят ответы на этот вопрос.

(Ученики делятся на группы, выбирает на демонстрационном столе оборудование, учебники, дополнительные литературы по физике, работа с Интернетом, демонстрация опытов(тиканье часов в кармане, стук по одному концу стола,практические примеры и т.д)

  • 1группа - Распростанение звука в твердых телах;
  • 2 группа - Распространение звука в жидкостях;
  • 3 группа - Распространение звука в газах.

Общий вывод :Звук - распространяющиеся в упругих средах, газах, жидкостях и твердых телах механические колебания, воспринимаемые ухом.

Обобщение выводов учащихся: Источник звука- это любое тело, совершающее колебания с частотой от 20 до 20000 Гц. . Любое колеблющееся тело создает звук, распространяющийся в воздухе в виде звуковых волн. Звуки бывают слышимые неслышимые. Это инфразвук (диапазон колебаний меньше 20 Гц) и ультразвук (диапазон больше 20 000 Гц). Схему частотных диапазонов вы видите на доске, зарисуйте её в тетрадь . Исследуя инфра и ультразвуи учёные открыли много интересных особенностей этих звуковых волн.

Проблема 3. Почему нельзя услышать звон колокола, находящегося внутри сосуда, из которого откачан воздух?

Демонстрация опыта :Под колокол воздушного насоса помещаем звонок и включаем его

.Затем начинаем откачивать воздух насосом .По мере разрежения воздуха звук становится слышен все слабее и слабее и, наконец, почти совсем исчезает.

Вывод: Звук не может распространяться безвоздушном пространстве.

4. Закрепление изученного материала.

1) Фронтальный опрос – слайд 8 (ответы появляются на экране)

1 Какой прибор был изобретен для настройки музыкальных инструментов? (камертон)

2. Доставляет ли комфорт человеку абсолютная тишина?

Ответ: Абсолютная тишина нам не подходит, поскольку держит нервную систему в постоянном напряжении. Начинают беспокоить удары сердца, пульс, дыхание и даже шорох ресниц.

3. В каких средах звук распространяться быстрее всего. А в каких медленнее?

Ответ: В газах звук распрострется медленнее, чем в других средах. В жидкостях звук распространяется быстрее. В твердых телах звук распространяется быстрее всего.

2) Мини-тест (тестирование на компьютере)

1, При полете большинство насекомых издают звук. Чем это вызывается?

А) голосовыми связками;

В) взмахами крыльев;

Г) строением тела.

2. Какое насекомое - бабочка или муха- делает большее количество взмахов крыльями?

Б) муха и бабочка делают одинаковое количество взмахов;

Г) они не взмахивают крыльями.

3) Интерактивная игра “Угадал! Не Угадал!”

Учащиеся выполняют тест на компьютерах. Если учащиеся правильно ответят, на экране появляется слайд “Молодец! Угадал! Следующий вопрос”. Если неправильно будет “Неверно. Попробуй еще раз!”. Всего 5 вопросов.

4) Физический тест по теме "Звук"

Всем раздать листы с заданиями в тестовой форме. После выполнение работы взаимопроверка. Оценки учащихся в учитель выставляет на дневниках.

1. Звуковые волны распространяются со скоростью равной -

2. Человек воспринимает звук в пределах -

В. 20000-26000 Гц

3. Ультразвуком называют волны с частотой -

4. Звук может распространяться в виде –

В. продольных и поперечных волн

5. Звук распространяется

А. в твердых, жидких и газообразных телах

Б. только в газах

В. только в твердых телах

6. Звук не может распространяться

Б. в безвоздушном пространстве

После выполнения работы учащиеся проверяют друг друга по парте.

(Ответы на слайде №9 1А2Б3В4А5А 6Б)

5. Подведение итогов урока и домашнее задание.

  • Сегодня на уроке я узнал .
  • Теперь я могу .
  • Было интересно

Цель эксперимента: Сравнить скорость звука в твердых телах и в воздухе.

Оборудование: пластмассовый стакан (хорошо получается и с граненым стаканом), резинка в форме колечка.

• Наденьте резиновое колечко на стакан, как показано на рисунке.

• Приложите стакан дном к уху.

• Побренчите натянутой резинкой как струной.

Итоги: Слышен громкий звук.

ПОЧЕМУ? Предмет звучит, когда он колеблется. Совершая колебания, он ударяет по воздуху или по другому предмету, если тот находится рядом. Колебания начинают распространяться по заполняющему все вокруг воздуху, их энергия воздействует на уши, и мы слышим звук. Колебания гораздо медленнее распространяются через воздух — газ, — чем через твердые или жидкие тела. Колебания резинки передаются и воздуху и корпусу стакана, но звук слышен громче, когда он приходит в ухо непосредственно от стенок стакана.

2. Струнный инструмент из бумажного стаканчика, нитки и скрепки.

Что понадобится: нить бумажный стаканчик скрепка (канцелярская) шило.

Отрежьте нитку длиной 15-20 см. Натяните нитку в руках таким образом, чтобы у вас появилась возможность одним или лучше двумя пальцами дергать ее как струну. Какой получается звук? Попробуйте натянуть сильнее. Изменился звук или нет?

Проделайте отверстие в центре дна стаканчика с помощью шила или кнопки и пропустите сквозь него нитку. Привяжите скрепку к тому концу нитки, который проходит через внутреннюю часть стаканчика. Вытяните нитку с другого конца, чтобы скрепка оказалась внутри стаканчика. Прижмите стакан горлышком к уху и, натянув нитку, одним пальцем дергайте ее. В первом случае, когда вы дергали нитку, начали колебаться только те частицы, которые находились в непосредственном контакте с ниткой. Поскольку таких частиц не так уж и много, звук получился мягкий и тихий. Когда мы добавили стаканчик, колебания нитки передались ему, поэтому весь воздух, заключенный в стакане, начал колебаться, и звук получился более глубокий и громкий.

3. Кукарекающий стакан.

В этом опыте мы сделаем с вами устройство, которое будет кукарекать как петух. Что понадобится: нить бумажный стаканчик скрепка (канцелярская) шило, влажная салфетка.

4. Буря в стакане.

Аккуратно держи камертон за основание вилки. Ударь его раздвоенным концом о колено или любой обитый тканью твердый предмет.

Слышишь звук? Ударь еще раз. Звук тот же, или его высота изменилась?

Наполни чашку водой. Ударь камертон о колено, осторожно поднеси к чашке и коснись поверхности воды. Что ты видишь?

Многие увлажнители воздуха в жилых помещениях основаны на таком же принципе. Вода из специального резервуара попадает в испарительную камеру. Нижняя часть камеры колеблется с очень высокой частотой, которую человеческое ухо не может зафиксировать (поэтому такая частота называется ультразвуковой). Энергия колебаний передается воде, и частицы воды получают достаточно энергии, чтобы вылететь из камеры в окружающий воздух.

5. От чего зависит громкость звука.

Ударь камертон о колено. Держи его на вытянутой руке. Слышишь ли ты его звук? Попроси друга встать на противоположный конец комнаты. Слышит ли он что-нибудь?

Опять ударь камертон о колено. Теперь поднеси его к столу и поставь основанием на поверхность. Как он звучит теперь? Изменилось ли что-нибудь?
Потренируйся на разных предметах (классная доска, подоконник, шахматная доска и так далее). Какие свойства поверхности помогают усилить звук? Какие свойства только приглушают звук камертона?
Колеблющийся камертон передает свою энергию частицам воздуха. Вилка камертона маленькая, и поэтому она может передать напрямую колебания только небольшому числу частиц воздуха. Поэтому звук от одного камертона не такой уж и громкий.
Как только мы приставляем камертон к большой поверхности, ситуация меняется: колебания передаются также и поверхности.
Поскольку размер стола больше размера вилки, то он может передать энергию большему числу частиц, и громкость звука возрастет. Как только ты поэкспериментируешь с различными материалами, то поймешь, что твердые поверхности, которые могут довольно легко вибрировать, хорошо усиливают звук. Мягкие поверхности, которые не вибрируют, только приглушают звук.

6. Музыкальный бокал.

Бокал необходимо наполнить водой, а потом можно смоченным в воде пальцем водить по краю бокала. Нужно немного приноровиться, отрегулировать силу нажатия пальца и получается отличное пение бокала! Наполняя бокалы различным количеством воды, можно услышать, что поют они по-разному, одни бокалы высоко, другие низко.

При пении бокала на поверхности воды можно заметить волны, такие как образуются, если бросить камешек в воду. А если воды налить максимально много, то появляются даже брызги!
Этот музыкальный опыт со звуком можно немного преобразовать. Следует сделать бумажный крест из тонких полосок бумаги, концы его загнуть под прямым углом, чтобы он не соскользнул в бок. Наполнить бокал водой до краев и вытереть хорошенько эти самые края, а уже сверху положить крест. Далее смоченным в воде пальцем потереть стенку бокала в любом месте, что бы он запел. Теперь самое интересное! Если палец трет бокал между двух концов бумажно креста, то он начинает медленно вращаться. Прекращается трение – прекращается вращение.

7. Зачем человеку два уха.

Вам понадобятся: две пластиковые трубочки длиной около 50 сантиметров (гибкая подводка) можно купить в хозяйственном магазине, две воронки, скотч и ножницы и ободок для волос, как помощни. Соедините воронки с пластиковыми трубочками. Возможно, понадобится скотч, чтобы закрепить их. Скрепите две трубочки изолентой или скотчем. Прикрепите трубочки к ободку для волос изолентой. Без ободка эта конструкция держится на голове, но не очень устойчиво. Наденьте наушники на голову и приложите концы трубочек к ушам. Закройте глаза. Попросите вашего помощника пошуметь в разных местах различными предметами. Вы можете определить откуда исходит каждый звук? Говорят в одно ухо, а слышно в другом! Так зачем человеку два уха?

8. Самодельный телефон.

Участники разговора берут стаканы и расходятся, насколько позволяет шнур. Только учтите – нужно разойтись так, чтобы веревка как следует натянулась. Звук хорошо проводится шнуром только тогда, когда шнур натянут.

Теперь, если один из участников будет говорить в стакан, а другой приставит свой стаканчик к уху, то даже тихо произносимые слова будут отлично слышны.

Можно сделать и еще проще – вместо стаканчиков использовать спичечные коробки, а вместо шнура – обычную нитку (закрепляем ее внутри коробков, привязав к концам спички). Не забудьте – нитка тоже должна быть туго натянута и не должна касаться каких-то предметов, в том числе пальцев, которыми мы держим коробки. Если прижать нитку пальцем, разговор прекратится.


9. Исследование камертонами слуха.

10. Звуковая волна. Как увидеть звук.

11. Усилитель звука из воздушного шарика.

Тихий звук может наделать много шума, если вы воспользуетесь хорошим проводником звука. Проведите эксперимент с воздушным шариком и своими собственными ушами, чтобы узнать, как это работает и причем тут физика.

Что вам понадобится:

1.Надуйте воздушный шар.

2.Держите шар близко к уху и слегка постучите ногтем с другой стороны.

Несмотря на то, что вы лишь слегка коснулись ногтем шара, в ушах слышен громкий шум. Когда вы надули шарик, вы заставили молекулы воздуха внутри прижаться ближе друг к другу. Поскольку молекулы воздуха внутри баллона ближе друг к другу, они становятся лучшим проводником звуковых волн, чем обычный воздух вокруг вас.

12. Эффект Допплера.

Оглушительно гудя, проносится мимо нас тепловоз. И тотчас тон гудка становится ниже. Если источник звука приближается к нам, то до наших ушей в течение 1 секунды доходит колебаний больше, чем в том случае, когда источник неподвижен. Если же источник звука удаляется, число колебаний звука, воспринимаемых нами, уменьшается. Это явление называется эффектом Допплера. Хотите проверить, как движение звучащего тела сказывается на его звучании? Возьмите игрушечную свистульку и вставьте ее в резиновую трубку длиной 80—100 см. Держите трубку неподвижно и дуйте в нее. Вы услышите ровное звучание свистка. Не прекращая дуть, начинайте вращать трубку. Высота тона свистка будет то повышаться, то понижаться и тем заметнее и чаще, чем быстрее вы крутите трубку.

13. Можно ли увидеть звук?

Понадобится небольшая пластиковая бутылка, пищевая пленка, резинка, свеча.

Срежьте у бутылки дно и затяните его пленкой, закрепите пленку резинкой.

Придвиньте бутылку горлышком к горящей свече примерно на 3 см. Кончиками пальцев резко стукните по пленке, свеча погаснет.

14. Как сравнить эффективность распространения звука в газе и твердом веществе?

Возьмите обычные наручные часы.

Вначале держите часы на расстоянии вытянутой руки. Медленно подносите часы к уху до тех пор, пока не услышите первое слабое тиканье. В этом положении измерьте расстояние от часов до уха.

Затем прижмите ухо к столу и положите часы на стол на расстоянии вытянутой руки от уха. Послушайте, не будет ли слышно тиканья часов. Если вы услышите тиканье в этом положении, попросите вашего помощника медленно отодвинуть часы подальше, пока тиканье не станет слабым.
Если же вы не услышите тиканья часов на расстоянии вытянутой руки, медленно придвигайте к себе часы и найдите положение, в котором они будут слышны. Измерьте расстояние от часов до уха и сравните его с тем расстоянием, на котором вы смогли услышать слабое тиканье часов, прислушиваясь к ним в воздухе.

15. Как распространяется звук в воде?

Возьмите обычные наручные часы, поместите их в целый пластиковый пакет, туго завяжите пакет, чтобы не проникла вода. Привяжите к мешку веревку и опустите его в аквариум с водой.

Мешок с часами должен находиться на середине расстояния между дном и поверхностью воды, поблизости от стенки аквариума. Прижмите ухо к противоположной стенке аквариума.

Если вы услышите тиканье часов, измерьте расстояние до них. Если нет, попросите вашего помощника двигать часы в вашу сторону до тех пор, когда вы сможете услышать тиканье, Измерьте это расстояние. Сравните это расстояние с теми, которые вы получили в предыдущем опыте.

16. Голоса расчесок.

Высота звука зависит от частоты колебаний звучащего тела. Возьмите три расчески с разной частотой зубьев. Если вы будете проводить их зубьями по куску плотной бумаги, открытки или по куску целлулоидной пленки, то в зависимости от частоты зубьев услышите звук различной высоты.

Та расческа, которая имеет крупные зубья, расположенные не очень часто, звучит более низким тоном, чем та расческа, у которой зубья мельче и частота их больше. А расческа с очень частыми зубьями (такую расческу обычно называют "частый гребень") звучит еще выше. Чистого музыкального тона в этом опыте вы не добьетесь, но разницу в высоте звука заметите хорошо.

17. Колокол из ложки.

Прочно привяжи длинный шнурок серединой к столовой ложке, а концы шнурка прижми пальцами к закрытым ушам. Наклонись немного, чтобы ложка могла свободно раскачиваться, и ударь ею о плиту или о ножку стола. Бам-м! И правда, в ушах словно колокол загудел.

Бам-м! Бам-м! Ложка от удара колеблется, и эти колебания бегут по шнурку прямо к твоим ушам. Только алюминиевая ложка для этого опыта не годится. Лучше уж вместо нее взять металлический предмет потяжелее. Например, большие клещи, молоток, скалку.

18. Ложечный звон.

Хотя мы и должны быть благодарны воздуху за то, что он дает нам возможность разговаривать друг с другом, слушать хорошую музыку, все-таки приходится сказать, что воздух не лучший проводник звука. Лучше всего звук проводят твердые тела. После твердых тел хорошо проводят звук жидкости, и только на третьем месте стоят газы.

Сравним на небольшом опыте, как проводят звук воздух и обыкновенная веревка, в данном случае как "представительница" твердых тел. Подвесьте на двух небольших веревочках столовую ложку и ударьте ею об стол. Вы услышите довольно слабенький звон. Но если этот звон будет идти в ваши уши не по воздуху, а через веревки, на которых висит ложка (для этого надо прижать концы веревок к слуховым отверстиям ушей), вы услышите громкий, похожий на колокольный, звон.

Теперь проделайте опыт, меняя ложки на веревках. Сначала подвесьте большую металлическую суповую (разливную) ложку и, ударяя о край стола, прослушайте, как она звучит. Затем еще раз для сравнения прослушайте обыкновенную столовую ложку. И наконец, прослушайте чайную ложку. Во всех трех случаях ложки звучат по-разному: самый низкий, басистый тон был у разливной, большой ложки, немного выше тоном был звон столовой ложки и самый высокий тон был у маленькой, чайной ложки. Звучание ложек зависело от частоты их колебаний. Чем больше ложка, тем частота ее колебаний меньше и, следовательно, звук ниже.

Если вам удастся достать кусочек сухого льда, который обычно бывает у продавцов мороженого, можно будет проделать интересный опыт. Прижмите чайную ложку к кусочку сухого льда, и вы услышите тонкий воющий звук. Он будет продолжаться недолго, потому что ложка, сильно охладившись, звучать перестанет. Звучит она потому, что в месте соприкосновения сухого льда и теплой ложки бурно выделяется углекислый газ. Вырываясь из-под ложки, он заставляет ее колебаться с большой частотой, и мы слышим звук.

Читайте также: