Звук. Что это за явление

Цели проекта
Разобрать звук как явление.
Изучить все свойства звука.
Вспомнить все, что знаем о звуке.

Содержание проекта:
Источники звука. Звуковые колебания.
Высота и тембр звука.
Громкость звука.
Распространение звука.
Звуковые волны.
Скорость звука.
Отражение звука. ЭХО.
Звуковой резонанс.
Ультразвук.
Инфразвук.
Интерференция звука.
Подумаем???
Вывод.

Источники звука.
Звуковые колебания.
Мир окружающих нас звуков – голоса людей и музыка, пение птиц и жужжание пчел, гром во время грозы и шум леса на ветру, звук проезжающих автомобилей, самолетов и т.д. – разнообразен. Общим для всех звуков является то, что порождающие их тела, т.е. источники звука, колеблются
Для того, чтобы в этом убедиться, рассмотрим опыт №1.

Опыт №1
На рисунке изображена укрепленная в тисках упругая металлическая линейка. Мы знаем, что линейка будет издавать звук, если ее свободную часть, длина которой подобрана определенным образом, привести в колебательное движение. В данном случае колебания источника звука очевидны.

Камертон.
Прибор для измерения звука, называется камертоном. Он представляет собой изогнутый металлический стержень на ножке. В данном случае камертон укреплен на резонаторном ящике.

Что же такое звуковые колебания?
Человеческое ухо способно воспринимать как звук механические колебания тел, происходящих с частотой от 20Гц до 20 000Гц. Поэтому колебания, частоты которых находятся в этом диапазоне, называются звуковыми.

Высота и тембр звука.
Если сравнить звук мужского голоса с женским, то он будет значительно ниже. Также и звуки баса будут ниже звуков тенора.
От чего же зависит высота звука?
Высота звука зависит от частоты колебаний: чем больше частота колебаний источника звука, тем выше издаваемый им звук.

Что называется чистым тоном?
Чистым тоном называется звук источника, совершающего гармонические колебания одной частоты.
Звук камертона является чистым тоном.

Чем определяется тембр звука?
Тембр звука определяется совокупностью его обертонов.
Обертон – тон сложного звука. Частоты всех обертонов данного звука в целое число раз больше частоты его основного тона ( поэтому его также называют высшим гармоническим тоном).

Громкость звука.
Громкость звука – это субъективное качество слухового ощущения, позволяющее располагать все звуки по шкале от тихих до громких.
Громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук.

Распространение звука.
Мы воспринимаем звук с помощью уха. Между звучащим телом и ухом находится вещество, передающее звуковые колебания от источника звука к приемнику. Чаще всего таким веществом оказывается воздух.
В разреженном воздухе звук распространяется плохо и совсем не распространяется в безвоздушном пространстве.
Звук распространяется во всех упругих телах, но не может распространяться в безвоздушном пространстве.

Звуковые волны.
Звук распространяется в пространстве только при наличии какой-либо упругой среды. Среда необходима для передачи колебаний от источника звука к приемнику, например к уху человека. Волна, достигая уха, взаимодействует на барабанную перепонку, заставляя ее колебаться с частотой, соответствующей частоте источника звука. Дрожания барабанной перепонки передаются посредством системы косточек окончаниям слухового нерва, раздражают их и тем вызывают ощущение звука.

Скорость звука. От чего она зависит?
Скорость звука зависит от свойств среды, в которой распространяется звук.

Скорость звука в различных средах, м/с (при t = 20°C)

Отражение звука. Эхо.
Каждый из нас знаком с таким звуковым явлением, как эхо. Эхо образуется в результате отражения звука от различных преград – стен большого пустого помещения, леса, сводов высокой арки в здании. Мы слышим эхо в том случае, когда отраженный звук воспринимается отдельно от произнесенного. Для этого нужно чтобы промежуток времени между взаимодействием этих двух звуков на ушную барабанную перепонку составлял не менее 1/15с.

Рупор.
Как он связан с эхом?
На свойстве звука отражаться от гладких поверхностей основано действие рупора – расширяющиеся трубы обычно круглого или прямоугольного сечения. При использовании рупора звуковые волны не рассеиваются во все стороны, а образуют узконаправленный пучок, за счет чего мощность звука увеличивается и он распространяется на большее расстояние.

Звуковой резонанс.
Амплитуда установившихся вынужденных механических колебаний достигает наибольшего значения в том случае, если частота вынужденной силы совпадает с собственной частотой колебательной силы. Это явление называют резонансом.
Тело, отзывающееся на звук, называется резонатором.

Ультразвук.
Механические колебания, происходящие с частотой более 20000Гц, называют ультразвуковыми. Человек ультразвуки не слышит. Ими пользуются в основном животные.
Ультразвук применяется для обнаружения в литых деталях различных дефектов. Этот метод называется – ультразвуковой дефектоскопией.
Ультразвук широко используется в медицине для постановки диагноза и лечения некоторых заболеваний.

Инфразвук.
Механические колебания с частотой менее 20Гц называются инфразвуком.
Инфразвук используется в военном деле, рыболовецком промысле и т.д.

Интерференция звука.
Явление сложения в пространстве волн, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний, называется интерференцией.

Подумаем????
Какими общими свойствами обладают все источники звука?
От чего зависит высота звука?
От чего зависит громкость звука?
Может ли звук распространяться в газах, жидкостях, твердых телах?
В результате чего образуется эхо?
Какое явление называют интерференцией?

Вывод.
Звук – довольно интересное явление. Оно состоит из множества частей. В нем можно разбираться довольно долго.