Источники звука. Звуковые колебания

Проверка домашнего задания:
Что называется волнами?
В чем заключается основное общее свойство бегущих волн любой природы?
Происходит ли в бегущей волне перенос вещества?
Что такое упругие волны?
Какое волны называют продольными?
Какие волны называют поперечными?
Какие волны – поперечные или продольные являются волнами сдвига? Волнами сжатия и разрежения?
В какой среде могут распространяться упругие поперечные волны? Упругие продольные волны?
Почему упругие поперечные волны не распространяются в жидких и газообразных средах?

НАЗОВИТЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛНЫ.
Что называется длиной волны?
Что такое период распространения волны?
Какова связь между скоростью распространения волны, длиной волны и частотой?

ИСТОЧНИКИ ЗВУКА. ЗВУКОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ

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

Камертон - представляет собой металлическую "рогатку", укрепленную на резонирующем ящичке, у которого нет одной стенки. Если специальным резиновым молоточком ударить по "ножкам" камертона, то он будет издавать звук, называемый музыкальным тоном.
Камертон – изобретен в 18 веке для настройки музыкальных инструментов.

Звук - распространяющиеся в упругих средах, газах, жидкостях и твердых телах механические колебания, воспринимаемые ухом.
Звук (звуковые волны) это упругие волны, способные вызвать у человека слуховые ощущения.
Процесс распространения звука также представляет собой волну. Впервые это предположение сделал знаменитый английский физик Исаак Ньютон (1643 –1727).

Источники звука
Общим во всех случаях является их происхождение. Колебания тел порождают колебания воздуха.
Естественные
(голос, шелест листьев, шум прибоя и др.)
Искусственные
(камертон, струна, колокол, мембрана и др.)

Колебания стенок стакана
после удара молоточком
Колокол
Погремушки
Камертоны
Источники звука
Источник звука это любое тело, совершающее колебания с частотой от 16 Гц до 20000 Гц.

Возбудите колебания длинной зажатой и заставьте линейку звучать.
Обоснуйте выражение
«Всякое звучащее тело колеблется»
демонстрационный опыт.

Звук – это колебания воздуха.
Поперечными волнами называются волны, в которых колебания происходят перпендикулярно направлению распространения волны.
Продольными называются волны, в которых колебания происходят вдоль направления распространения волны.
Поперечная волна
Продольная волна
Какие волны мы знаем?

Вопрос.
Почему нельзя услышать звон колокола, находящегося внутри сосуда, из которого откачан воздух?
Звук распространяется в любой упругой среде - твердой, жидкой и газообразной, но не может распространяться в пространстве где нет вещества.

Скорость звука в различных веществах .

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

Инфразвук ------------ менее 20 Гц.
Звук ---------------------- 20-20000 Гц.
Ультразвук-------------- более 20000 Гц.

КАКИЕ ЗВУКИ МЫ НЕ СЛЫШИМ?
УЛЬТРАЗВУК – частота
колебаний звуковой
волны свыше 20 кГц (20000 Гц)
Летучие мыши, дельфины
ИНФРАЗВУК – частота
колебаний звуковой
волны меньше 20 Гц
Медузы, ракообразные.

16Гц до 20000Гц. Такие волны называются звуковыми. Колебания с частотой меньше 16Гц называется инфразвуком. Колебания с частотой больше 20000Гц называются ультразвуком.

Характеристики звука
Высота звука зависит от частоты колебаний звуковых волн : чем больше частота колебаний, тем выше звук и наоборот.
Звук одной частоты называют
чистым тоном.
Камертоны издают чистый тон.

Характеристики звука
Звуки, издаваемые музыкальными инструментами- это сложные звуки, представляющие
собой совокупность гармонических колебаний
разных частот, т.е. совокупность чистых тонов.
Основному тону звука
соответствует самая
низкая частота
сложного звука.
Обертоны – все
остальные тоны
сложного звука.

Звуки одинаковой высоты, издаваемые разным музыкальными инструментами, мы отличаем по характеру звучания- тембру.
Тембр звука определяется разным набором обертонов.
Рояль и скрипка могут издавать звуки одной высоты, но тембр у них разный, т.к. разная совокупность обертонов.
В речевой интонации благодаря тембру различаются различные оттенки эмоций: радость, неудовольствие, угрозу и т.д.

Громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук.
Громкость звука характеризуется уровнем звукового давления, которое измеряется в
белах (Б) или децибелах (дБ)
1 дБ=0,1Б
Характеристики звука

Домашнее задание
§ 30-32
конспект
Выучить формулы

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.

Задача 7.
На рисунке показан график зависимости смещения определенной точки колеблющейся струны от времени. Определите период, частоту и амплитуду колебаний.
По рисунку: амплитуда равна 0,2 см = 0,002 м; период равен 4 с; по формуле
частота равна 0,25 Гц

Задача 8.
На рисунке показан график зависимости плотности воздуха в звуковой волне от времени. Определите период, частоту и амплитуду колебаний.
Период равен 4 с; частота 0,25 Гц; амплитуда 0,05 кг/м3

Задача 9
Амплитуда свободных колебаний тела равна 0,5 м. Какой путь прошло это тело за время, равное 5 периодам колебаний?
10 м
2,5 м
0,5 м
2 м
За 1 период тело проходит путь, равный 4 амплитудам, т.е.2 метра. За 5 периодов тело пройдет 10 м

Задача 10.
На рисунке изображена зависимость амплитуды установившихся колебаний маятника от частоты вынуждающей силы (резонансная кривая). Чему равна резонансная частота колебаний этого маятника?
Резонансная частота (всплеск амплитуды на графике) равна 1 Гц

Задача 11.
На рисунке изображена зависимость амплитуды установившихся колебаний маятника от частоты вынуждающей силы (резонансная кривая). Чему равно отношение амплитуды колебаний маятника на резонансной частоте к амплитуде колебаний на частоте 0,5 Гц?
Амплитуда на резонансной частоте равна 10 см; амплитуда на частоте 0,5 Гц равна 2 см. Значит, отношение амплитуды колебаний маятника на резонансной частоте к амплитуде колебаний на частоте 0,5 Гц равно 10/2=5

ЗАДАЧИ 12
Частота колебаний стометрового железнодорожного моста равна 2 Гц. Определите период этих колебаний.

ЗАДАЧИ 13
Период вертикальных колебаний железнодорожного вагона равен 0,5 с. Определите частоту колебаний вагона.

Поговорка «нем как рыба» оказалась опровергнутой. Рыбы вполне общительны. Звуки некоторых рыб напоминают свистки футбольных судей, других – стрельбу из винтовки или пистолета, а кое-кто шумит, словно мотоцикл, или издает хлопки. Одна лишь акула всегда молчит.

ШУМ и ТИШИНА
80дБ пороговое значение шума для человека, более сильный шум вреден.
Болевой порог лежит в пределах 120-130 дБ