Kako se zove izvor zvuka? Izvori zvuka. Zvučne vibracije. Karakteristike zvuka

Prije nego što shvatite koji izvori zvuka postoje, razmislite o tome šta je zvuk? Znamo da je svjetlost radijacija. Odbijajući se od predmeta, ovo zračenje dopire do naših očiju i možemo ga vidjeti. Ukus i miris su male čestice tijela koje percipiraju naši odgovarajući receptori. Kakva je to životinja ovaj zvuk?

Zvukovi se prenose kroz vazduh

Vjerovatno ste vidjeli kako se svira gitara. Možda ovo možete učiniti sami. Još jedna važna stvar je zvuk koji žice proizvode u gitari kada ih čupate. Tako je. Ali kada biste mogli da stavite gitaru u vakuum i počupate žice, bili biste veoma iznenađeni da gitara ne bi ispuštala nikakav zvuk.

Takvi eksperimenti su izvođeni sa širokim spektrom tijela, a rezultat je uvijek bio isti: nikakav zvuk se nije mogao čuti u svemiru bez zraka. Slijedi logičan zaključak da se zvuk prenosi zrakom. Dakle, zvuk je nešto što se događa česticama zraka tvari i tijela koja proizvode zvuk.

Izvori zvuka - oscilirajuća tijela

Sledeći. Kao rezultat širokog spektra brojnih eksperimenata, bilo je moguće utvrditi da zvuk nastaje zbog vibracije tijela. Izvori zvuka su tijela koja vibriraju. Ove vibracije prenose molekuli zraka i naše uho, percipirajući te vibracije, interpretira ih u osjećaje zvuka koje razumijemo.

Nije teško provjeriti. Uzmite stakleni ili kristalni pehar i stavite ga na sto. Lagano lupkajte metalnom kašikom. Čućete dug i tanak zvuk. Sada dodirnite staklo rukom i ponovo kucnite. Zvuk će se promijeniti i postati mnogo kraći.

Sada neka nekoliko ljudi omota svoje ruke oko stakla što je moguće potpunije, zajedno sa stabljikom, pokušavajući da ne ostavi ni jedno slobodno područje, osim potpuno malo mjesto za udaranje kašikom. Ponovo udari u staklo. Gotovo da nećete čuti nikakav zvuk, a onaj koji će biti biće slab i vrlo kratak. Šta ovo znači?

U prvom slučaju, nakon udarca, staklo je slobodno osciliralo, njegove vibracije su se prenosile kroz zrak i dopirale do naših ušiju. U drugom slučaju većinu vibracija je apsorbirala naša ruka, a zvuk je postajao znatno kraći kako su se vibracije tijela smanjivale. U trećem slučaju, skoro sve vibracije tela su odmah apsorbovale ruke svih učesnika, a telo je jedva vibriralo, te stoga nije ispuštalo gotovo nikakav zvuk.

Isto vrijedi i za sve druge eksperimente kojih se možete sjetiti i provesti. Vibracije tijela, koje se prenose na molekule zraka, percipiraju naše uši i tumače ih mozak.

Zvučne vibracije različitih frekvencija

Dakle, zvuk je vibracija. Izvori zvuka prenose zvučne vibracije kroz vazduh do nas. Zašto onda ne čujemo sve vibracije svih objekata? Jer vibracije dolaze na različitim frekvencijama.

Zvuk koji percipira ljudsko uho su zvučne vibracije sa frekvencijom od približno 16 Hz do 20 kHz. Djeca čuju zvukove viših frekvencija od odraslih, a rasponi percepcije različitih živih bića općenito se jako razlikuju.

Izvori zvuka.

Zvučne vibracije

Sažetak lekcije.

1.Organizacioni momenat

Zdravo momci! Naša lekcija ima široku praktičnu primjenu u svakodnevnoj praksi. Stoga će vaši odgovori ovisiti o vašim vještinama zapažanja u životu i vašoj sposobnosti da analizirate svoja zapažanja.

2. Ponavljanje osnovnih znanja.

Na platnu projektora se prikazuju slajdovi br. 1, 2, 3, 4, 5 (Dodatak 1).

Ljudi, evo ukrštenice, nakon što je riješite naučit ćete ključnu riječ lekcije.

1. fragment: imenovati fizičku pojavu

2. fragment: imenovati fizički proces

3. fragment: imenovati fizičku veličinu

4. fragment: imenovati fizički uređaj

Obratite pažnju na istaknutu riječ. Ova riječ je “ZVUK”, to je ključna riječ lekcije. Naša lekcija je posvećena zvuku i zvučnim vibracijama. Dakle, tema lekcije je „Izvori zvuka. Zvučne vibracije" Na lekciji ćete naučiti šta je izvor zvuka, šta su zvučne vibracije, njihova pojava i neke praktične primjene u tvom životu.

3. Objašnjenje novog materijala.

Hajde da sprovedemo eksperiment. Svrha eksperimenta: otkriti uzroke zvuka.

Eksperimentirajte s metalnim ravnalom(Dodatak 2).

Šta ste primetili? Šta se može zaključiti?

zaključak: tijelo koje vibrira stvara zvuk.

Hajde da izvedemo sledeći eksperiment. Svrha eksperimenta: utvrditi da li zvuk uvijek stvara tijelo koje vibrira.

Uređaj koji vidite ispred sebe zove se viljuška.

Eksperimentirajte s viljuškom za podešavanje i teniskom loptom okačenom na žicu(Dodatak 3) .

Čujete zvuk koji proizvodi viljuška za podešavanje, ali vibracija viljuške se ne primjećuje. Kako bismo bili sigurni da viljuška za kamerton oscilira, pažljivo je premjestimo na sjenovitu kuglu okačenu na konac i vidimo da se oscilacije kamertona prenose na kuglicu koja se počinje povremeno kretati.

zaključak: zvuk stvara bilo koje tijelo koje vibrira.

Živimo u okeanu zvukova. Zvuk stvaraju izvori zvuka. Postoje i umjetni i prirodni izvori zvuka. TO prirodni izvori zvuk uključuje glasne žice (Dodatak 1 - slajd br. 6). Vazduh koji udišemo napušta pluća respiratornog trakta u larinks. Larinks sadrži glasne žice. Pod pritiskom izdahnutog vazduha počinju da osciliraju. Ulogu rezonatora imaju usna i nosna šupljina, kao i grudni koš. Za artikuliran govor, osim glasnih žica, potrebni su vam i jezik, usne, obrazi, meko nepce i epiglotis.

Prirodni izvori zvuka uključuju i zujanje komarca, muhe, pčele ( krila lepršaju).

pitanje:šta stvara zvuk.

(Vazduh u kugli je pod pritiskom u komprimovanom stanju. Zatim se naglo širi i stvara zvučni talas.)

Dakle, zvuk stvara ne samo oscilirajuće, već i tijelo koje se naglo širi. Očigledno je da se u svim slučajevima pojave zvuka pomiču slojevi vazduha, odnosno nastaje zvučni talas.

Zvučni talas je nevidljiv, može se samo čuti i registrovati fizičkih uređaja. Za snimanje i proučavanje svojstava zvučnog talasa koristimo kompjuter, koji fizičari trenutno široko koriste za istraživanja. Računar ima specijalnu istraživački program, a takođe povezan sa mikrofonom koji hvata zvučne vibracije (Dodatak 4). Pogledaj ekran. Na ekranu vidite grafički prikaz zvučne vibracije. Šta ovaj grafikon predstavlja? ( sinusoida)

Provedimo eksperiment s kamerom s perom. Gumenim čekićem udarili smo u viljušku za podešavanje. Učenici vide vibraciju kamerona, ali ne čuju nikakav zvuk.

pitanje:Zašto postoje vibracije, a ne čujete zvuk?

Ispostavilo se, ljudi, da ljudsko uho percipira zvuk u rasponu od 16 Hz do Hz, ovo je zvučni zvuk.

Slušajte ih preko računara i uočite promjenu frekvencija opsega (Prilog 5). Obratite pažnju na to kako se oblik sinusnog vala mijenja kada se promijeni frekvencija zvučnih oscilacija (period oscilacije se smanjuje, a samim tim i povećava frekvencija).

Postoje zvukovi koji su nečujni ljudskom uhu. To su infrazvuk (opseg oscilacija manji od 16 Hz) i ultrazvuk (opseg veći od Hz). Na ploči vidite dijagram frekvencijskih opsega, skicirajte ga u svoju notes (Dodatak 5). Proučavajući infra i ultrazvuk, naučnici su otkrili mnogo toga zanimljive karakteristike ovih zvučnih talasa. O ovim zanimljive činjenice Vaši drugovi će nam reći (Prilog 6).

4. Konsolidacija proučenog gradiva.

Da biste učvrstili gradivo naučeno na času, predlažem da igrate igru ​​TAČNO-NETOČNO. Pročitao sam situaciju, a vi držite znak koji kaže TAČNO ili NETOČNO i objasnite svoj odgovor.

Pitanja. 1. Da li je tačno da je izvor zvuka bilo koje oscilirajuće tijelo? (desno).

2. Da li je tačno da u sali punoj ljudi muzika zvuči glasnije nego u praznoj? (pogrešno, jer prazna sala djeluje kao vibracijski rezonator).

3. Da li je istina da komarac maše krilima brže od bumbara? (tačno, jer je zvuk koji proizvodi komarac veći, pa je i frekvencija vibracija krila veća).

4. Da li je tačno da vibracije zvučnog kamertona brže izumiru ako se njegova noga stavi na sto? (tačno, jer se vibracije viljuške za podešavanje prenose na sto).

5. Da li je to tačno šišmiši vidjeti sa zvukom? (tačno, jer slepi miševi emituju ultrazvuk, a zatim slušaju reflektovani signal).

6. Je li istina da neke životinje "predviđaju" zemljotrese koristeći infrazvuk? (tačno, na primjer, slonovi osjećaju potres nekoliko sati unaprijed i izuzetno su uzbuđeni).

7. Da li je tačno da infrazvuk izaziva mentalne poremećaje kod ljudi? (Tako je, u Marseilleu (Francuska) pored naučni centar Izgrađena je mala fabrika. Ubrzo nakon lansiranja u jednoj od naučne laboratorije otkrili čudne pojave. Nakon što je ostao u njenoj sobi nekoliko sati, istraživač je postao potpuno glup: imao je poteškoća da reši čak i jednostavan problem).

I kao zaključak, predlažem da ključne riječi lekcije dobijete iz isječenih slova tako što ćete ih preurediti.

KVZU – ZVUK

RAMTNOCKE – VILJUŠKA ZA MILOŠEVANJE

TRYAKZUVLU – ULTRAZVUK

FRAKVZUNI - INFRAZVUK

OKLABEINYA – OSCILACIJE

5. Sumiranje lekcije i domaće zadaće.

Sažetak lekcije. Tokom lekcije smo saznali da:

Da svako vibrirajuće tijelo stvara zvuk;

Zvuk putuje kroz vazduh u obliku zvučnih talasa;

Zvukovi su čujni i nečujni;

Ultrazvuk je nečujni zvuk čija je frekvencija vibracije iznad 20 kHz;

Infrazvuk je nečujni zvuk sa frekvencijom oscilovanja ispod 16 Hz;

Ultrazvuk se široko koristi u nauci i tehnologiji.

domaći zadatak:

1. §34, pr. 29 (Periškin 9. razred)

2. Nastavite sa obrazloženjem:

Čujem zvuk: a) muva; b) pali predmet; c) grmljavina, jer...

Ne čujem zvuk: a) od golubice koja se penje; b) od orla koji se lebdi nebom, jer...

Pitanja.

1. Ispričajte o eksperimentima prikazanim na slikama 70-73. Kakav zaključak iz njih proizlazi?

U prvom eksperimentu (Sl. 70), metalni lenjir stegnut u škripac proizvodi zvuk kada vibrira.
U drugom eksperimentu (sl. 71) mogu se uočiti vibracije žice, koja takođe proizvodi zvuk.
U trećem eksperimentu (slika 72) uočen je zvuk viljuške za podešavanje.
U četvrtom eksperimentu (Sl. 73), vibracije kamerona se „snimaju” na dimljenu ploču. Svi ovi eksperimenti pokazuju oscilatornu prirodu pojave zvuka. Zvuk nastaje kao rezultat vibracija. U četvrtom eksperimentu to se takođe može jasno uočiti. Vrh igle ostavlja trag u obliku sinusnog vala. U ovom slučaju, zvuk se ne pojavljuje niotkuda, već ga stvaraju izvori zvuka: ravnalo, žica, viljuška za podešavanje.

2. Kako zajedničko vlasništvo imaju li svi izvori zvuka?

Svaki izvor zvuka nužno vibrira.

3. Mehaničke vibracije kojih frekvencija se nazivaju zvučne vibracije i zašto?

Zvučne vibracije su mehaničke vibracije sa frekvencijama od 16 Hz do 20.000 Hz, jer u ovom frekventnom opsegu ljudi ih percipiraju.

4. Koje vibracije se nazivaju ultrazvučnim? infrasonic?

Vibracije sa frekvencijama iznad 20.000 Hz nazivaju se ultrazvučnim, a sa frekvencijama ispod 16 Hz - infrazvučnimi.

5. Recite nam o mjerenju dubine mora pomoću eholokacije.

Vježbe.

1. Čujemo zvuk lepetanja krila letećeg komarca. ali nema leteće ptice. Zašto?

Frekvencija vibracija krila komarca je 600 Hz (600 otkucaja u sekundi), vrapčevih 13 Hz, a ljudsko uho percipira zvukove od 16 Hz.

Prije nego što shvatite koji izvori zvuka postoje, razmislite o tome šta je zvuk? Znamo da je svjetlost radijacija. Odbijajući se od predmeta, ovo zračenje dopire do naših očiju i možemo ga vidjeti. Ukus i miris su male čestice tijela koje percipiraju naši odgovarajući receptori. Kakva je to životinja ovaj zvuk?

Zvukovi se prenose kroz vazduh

Vjerovatno ste vidjeli kako se svira gitara. Možda ovo možete učiniti sami. Još jedna važna stvar je zvuk koji žice proizvode u gitari kada ih čupate. Tako je. Ali kada biste mogli da stavite gitaru u vakuum i počupate žice, bili biste veoma iznenađeni da gitara ne bi ispuštala nikakav zvuk.

Takvi eksperimenti su izvođeni sa širokim spektrom tijela, a rezultat je uvijek bio isti: nikakav zvuk se nije mogao čuti u prostoru bez zraka. Slijedi logičan zaključak da se zvuk prenosi zrakom. Dakle, zvuk je nešto što se događa česticama zraka tvari i tijela koja proizvode zvuk.

Izvori zvuka - oscilirajuća tijela

Sledeći. Kao rezultat širokog spektra brojnih eksperimenata, bilo je moguće utvrditi da zvuk nastaje zbog vibracije tijela. Izvori zvuka su tijela koja vibriraju. Ove vibracije prenose molekuli zraka i naše uho, percipirajući te vibracije, interpretira ih u osjećaje zvuka koje razumijemo.

Nije teško provjeriti. Uzmite stakleni ili kristalni pehar i stavite ga na sto. Lagano lupkajte metalnom kašikom. Čućete dug i tanak zvuk. Sada dodirnite staklo rukom i kucnite ponovo. Zvuk će se promijeniti i postati mnogo kraći.

Sada neka nekoliko ljudi obavi ruke oko čaše što je moguće potpunije, zajedno sa stabljikom, trudeći se da ne ostavi ni jedno slobodno područje, osim vrlo malog mjesta za udaranje kašikom. Ponovo udari u staklo. Gotovo da nećete čuti nikakav zvuk, a onaj koji će biti biće slab i vrlo kratak. Šta ovo znači?

U prvom slučaju, nakon udarca, staklo je slobodno osciliralo, njegove vibracije su se prenosile kroz zrak i dopirale do naših ušiju. U drugom slučaju, većinu vibracija je apsorbirala naša ruka, a zvuk je postajao znatno kraći kako su se vibracije tijela smanjivale. U trećem slučaju, skoro sve vibracije tela su odmah apsorbovale ruke svih učesnika, a telo je jedva vibriralo, te stoga nije ispuštalo gotovo nikakav zvuk.

Isto vrijedi i za sve druge eksperimente kojih se možete sjetiti i provesti. Vibracije tijela, koje se prenose na molekule zraka, percipiraju naše uši i tumače ih mozak.

Zvučne vibracije različitih frekvencija

Dakle, zvuk je vibracija. Izvori zvuka prenose zvučne vibracije kroz vazduh do nas. Zašto onda ne čujemo sve vibracije svih objekata? Jer vibracije dolaze na različitim frekvencijama.

Zvuk koji percipira ljudsko uho su zvučne vibracije sa frekvencijom od približno 16 Hz do 20 kHz. Djeca čuju zvukove viših frekvencija od odraslih, a rasponi percepcije različitih živih bića općenito se jako razlikuju.

Uši su veoma tanak i delikatan instrument, koji nam je dala priroda, pa o njima treba voditi računa, jer su zamjene i analozi u ponudi. ljudsko tijelo ne postoji.

Zvuk nastaje mehaničkim vibracijama u elastičnim medijima i tijelima, čije se frekvencije nalaze u rasponu od 20 Hz do 20 kHz i koje ljudsko uho može osjetiti.

Shodno tome mehaničke vibracije sa naznačenim frekvencijama nazivaju se zvučni i akustični. Nečujne mehaničke vibracije sa frekvencijama ispod zvučnog opsega nazivaju se infrazvučnim, a sa frekvencijama iznad zvučnog opsega nazivaju se ultrazvučnim.

Ako se zvučno tijelo, na primjer električno zvono, stavi ispod zvona zračne pumpe, tada će kako se zrak ispumpava zvuk postajati sve slabiji i konačno će potpuno prestati. Prenos vibracija sa sondirajućeg tela odvija se kroz vazduh. Zapazimo da tokom svojih oscilacija, sondirajuće tijelo naizmjenično komprimira zrak u blizini površine tijela i, naprotiv, stvara vakuum u ovom sloju. Dakle, širenje zvuka u zraku počinje fluktuacijama gustoće zraka na površini vibrirajućeg tijela.

Muzički ton. Jačina zvuka i visina

Zvuk koji čujemo kada njegov izvor vrši harmonijsku oscilaciju naziva se muzički ton ili, skraćeno, ton.

U svakom muzičkom tonu na sluh možemo razlikovati dva kvaliteta: jačinu i visinu.

Najjednostavnija zapažanja nas uvjeravaju da su tonovi bilo koje date visine određeni amplitudom vibracija. Zvuk viljuške za podešavanje postepeno nestaje nakon udarca u nju. Ovo se dešava zajedno sa prigušenjem oscilacija, tj. sa smanjenjem njihove amplitude. Jačim udarcem u kamerton, tj. Dajući vibracijama veću amplitudu, čućemo glasniji zvuk nego pri slabom udarcu. Isto se može primijetiti i sa žicom i općenito sa bilo kojim izvorom zvuka.

Ako uzmemo nekoliko tuning viljuški različitih veličina, neće biti teško složiti ih po uhu po rastućem tonu. Tako će biti raspoređeni po veličini: najveća viljuška za podešavanje daje najniži zvuk, najmanja daje najveći zvuk. Dakle, visina tona je određena frekvencijom vibracije. Što je viša frekvencija i, samim tim, kraći period oscilovanja, to je jači zvuk koji čujemo.

Akustična rezonanca

Fenomen rezonancije može se uočiti u mehaničkim vibracijama bilo koje frekvencije, posebno u zvučnim vibracijama.

Postavimo dvije identične viljuške jedan pored drugog, tako da rupe kutija na koje su postavljene budu okrenute jedna prema drugoj. Kutije su potrebne jer pojačavaju zvuk viljuški za podešavanje. To se događa zbog rezonancije između viljuške za podešavanje i stupova zraka zatvorenih u kutiji; stoga se kutije nazivaju rezonatorima ili rezonantnim kutijama.

Udarimo jednu od kamerona i onda je prigušimo prstima. Čućemo kako zvuči drugi kamerton.

Uzmimo dvije različite tuning viljuške, tj. sa različitim visinama i ponovite eksperiment. Sada svaka od viljuški za podešavanje više neće reagovati na zvuk druge viljuške za podešavanje.

Nije teško objasniti ovaj rezultat. Vibracije jednog kamertona djeluju kroz zrak s određenom silom na drugu viljušku, uzrokujući da izvrši svoje prisilne vibracije. Budući da kamerona 1 vrši harmonijske oscilacije, sila koja djeluje na viljušku 2 će se mijenjati prema zakonu harmonične vibracije sa frekvencijom kamertona 1. Ako je frekvencija sile drugačija onda prisilne oscilacije biće toliko slabi da ih nećemo čuti.

Buke

Čujemo muzički zvuk (notu) kada je vibracija periodična. Na primjer, ovakav zvuk proizvodi žica za klavir. Ako pritisnete nekoliko tastera istovremeno, tj. ozvučite nekoliko nota, tada će osjećaj muzičkog zvuka ostati, ali će se jasno pojaviti razlika između konsonantnih (ugodnih za uho) i disonantnih (neprijatnih) nota. Ispada da su one note čije su periode u omjeru malih brojeva suglasne. Na primjer, konsonancija se dobija s omjerom perioda od 2:3 (kvinta), 3:4 (kvanta), 4:5 (glavna terca), itd. Ako su periodi povezani kao veliki brojevi, na primjer 19:23, onda je rezultat disonanca - muzička, ali neprijatan zvuk. Još više ćemo se udaljiti od periodičnosti oscilacija ako pritisnemo više tastera istovremeno. Zvuk će već biti poput buke.

Buku karakteriše jaka neperiodičnost oblika oscilovanja: ili je duga oscilacija, ali vrlo složenog oblika (šištanje, škripanje), ili pojedinačne emisije (klikovi, kucanja). S ove tačke gledišta, šumovi bi trebali uključivati ​​i zvukove izražene suglasnicima (šištanje, labijalni, itd.).

U svim slučajevima, vibracije buke sastoje se od ogromnog broja harmonijskih vibracija različitih frekvencija.

Dakle, spektar harmonijske vibracije se sastoji od jedne frekvencije. Za periodičnu oscilaciju, spektar se sastoji od skupa frekvencija - glavne i njenih višekratnika. U konsonantskim konsonancijama imamo spektar koji se sastoji od nekoliko takvih skupova frekvencija, od kojih su glavne povezane kao mali cijeli brojevi. U disonantnim konsonancijama, osnovne frekvencije više nisu u tako jednostavnim odnosima. Što je više različitih frekvencija u spektru, to smo bliže šumu. Tipični šumovi imaju spektre u kojima ima izuzetno mnogo frekvencija.