Презентація до уроку "Звук"

ЗВУКВчитель фізики Чернівецької гімназії 5 Олексієвич Н. Л.

Що таке хвиля? Види хвиль. Фізичні характеристики хвиль. Рівняння плоскої біжучої хвиліЗвук. Джерела і приймачі звуку. Відбивання і заломлення звуку. Луна. Акустичний резонансІнтерференція і дифракція звуку. Биття. Характеристики звуку. Ефект Доплера. План

Фізичні характеристикизвуку

Нехай джерело хвиль коливається за гармонічним законом x = A sin ω t,                                                           де х - зміщення точки середовища; А - амплітуда коливань (максимальне зміщення точки від положення рівноваги); ω = 2πν - циклічна частота; t - час від початку коливань джерела хвиль. Точка М середовища знаходиться на відстані у від джерела хвиль. Швидкість поширення хвилі ʋ - величина скінченна, тому чим далі знаходиться ця точка середовища від джерела, тим більше часу потрібно для того, щоб хвиля надійшла до цієї точки, і тим пізніше в ній почнуться коливання. Формула плоскої біжучої хвилі: x = A sin ω (t - уʋ) Рівняння плоскої біжучої хвилі

Звук – це механічна хвиля

Джерела звуку Джерелами звуку є різноманітні тіла, що коливаються. Наприклад, голосові зв’язки в людини, тварин та птахів, крила комах, риби створюють звук тертям зябрових пластин, скреготом гортанних зубів, плавальним міхуром, мембрани навушників, динаміка, струни музичних інструментів, дифузори гучномовців, ніжки камертона.

Приймачі звуку - це перетворювачі звуку на інші сигнали. До них належать слухові апарати тварин та людини (коливання, що поширюються в повітрі, досягають барабанної перетинки у вусі, породжують її коливання, саме вони й сприймаються мозком як звук). У техніці зазвичай приймачі звуку перетворюють його на електричні коливання (мікрофон). Приймачі звуку

Звук на межі двох середовищ частково відбивається, частково заломлюється і частково поглинається. Краще відбивається від більш пружного середовища, поглинається краще більш пластичним. До найвідоміших звукових явищ відносяться: луна і акустичний резонанс. Всі ми чули луну (ехо) – звук, відбитий від віддаленої перешкоди. Відбивання і заломлення звуку

Луна — результат відбиття звуку: звукові хвилі відбиваються від різних перешкод, навіть від хмар. Відбиття звуку відбувається за таким самим законом, що й відбиття світла: кут відбиття дорівнює куту падіння.

Під впливом звукової хвилі можуть відбуватися вимушені коливання систем, які стали приймачами цих хвиль. При збігу власної частоти такої системи з частотою звуку можливе виникнення акустичного резонансу. Акустичний резонанс – це різке збільшення амплітуди вимушених коливань. Підсилювачами коливань (резонаторами) є дерев’яні ящики камертонів, коробки музичних інструментів, труби духових музичних інструментів та органи. Гортань і порожнина рота людини є своєрідними природними резонаторами. Акустичний резонанс

Інтерференція і дифракція хвильІнтерференція – накладання двох чи більше хвиль, в результаті чого відбувається підсилення чи послаблення результуючих коливань. Дифракція – огинання хвилями перешкод, розміри яких співрозмірні з довжиною хвилі

Звукові хвилі, які виходять із двох джерел, інтерферують між собою, і рівень гучності звуку по черзі то зростає, то зменшується. Тобто биття – коливання з періодично змінною амплітудою, що виникають в результаті накладання двох гармонічних коливань з дещо різними, але близькими частотами. Биття виникають унаслідок того, що різниця фаз між двома коливаннями з різними частотами весь час змінюється так, що обидва сигнали виявляються в якийсь момент часу у фазі (підсилюються), а через деякий час — у протифазі (послаблюються), потім знову у фазі і т.д. Частота зміни амплітуди сумарного сигналу дорівнює різниці частот двох вихідних сигналів. ЯВИЩЕ БИТТЯ

Висота тону – фізіологічна характеристика звуку, що відповідає фізичній характеристиці звуку частоті. Чим більша частота коливань, тим вищий тон звуку. Існують особливі джерела звуку, які випускають лише звуки певної частоти, так званий, чистий тон. Джерелами чистих тонів є камертони різних розмірів. Камертон – це зігнутий металевий стержень на ніжці, закріплений на дерев’яному ящику, який слугує підсилювачем звуку. Чим більші розміри камертонів, тим нижче звук, який вони випускають. Характеристики звуку

Діапазон звуків, які сприймають живі істоти

Акустичні хвилі, згенеровані надмасивною чорною дірою в центрі скупчення галактик Персей в 250 млн світлових років від Землі, генерують звук на 57 октав нижче ноти «сі» середньої октави (це відповідає частоті 3,2*10−15 Гц, або — одне коливання на 10 млн років), що розповсюджується через тонкий шар газу навколо чорної діри. Це явище було відкрито астрономами Кембриджського університету (Велика Британія) під керівництвом Ендрю Фабіана в рентгенівській обсерваторії Чандра. Цей звук зареєстрований у «Книзі рекордів Гінеса», як найнижчий звук у Всесвіті. Найнижчий звук у Всесвіті

Гучність звуку – фізіологічна характеристика звуку, що відповідає фізичній характеристиці звуку амплітуді. Гучність звуку вимірюється в д. Б. Гучність звуку залежить від енергії, що її несе звукова хвиля і яка припадає на одиницю площі. А енергія звукової хвилі визнається амплітудою коливань. Характеристики звуку. Людина починає чути, починаючи з порогу чутності (або слухового порогу). Більш слабкі звуки слухового відчуття не викликають. При збільшенні сили звуку досягається нормальна чутність. При подальшому зростанні сили звуку подразнення органу слуху стає болючим. Так званий больовий поріг обмежує область чутності при великих рівнях інтенсивності.

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Шкала сили звуку. Джерело звуку. Сила звуку (в д. Б)Зимовий ліс в ясну погоду3 Шепіт (1 м)20 Сільська місцевість30 Читальний зал40 Гра на піаніно60 Салон автомобіля70 Розмова людей75 Пральна машина80 Радіо музика83 Відбійний молот90 Залізничний транспорт90-101 Авіаційний транспорт98-105 Газотурбіни100-110 Оркестр поп- музики110 Блискавка (грім)130 Зліт реактивного літака140 Старт космічної ракети150 Постріл з гвинтівки160 Постріл з гармати170 Сила звуку вимірюється в децибелах. Ця одиниця названа на честь винахідника телефону Александера Грехема Белла і позначається д. Б (десята частина Белла).

АКУСТИЧНИЙ СПЕКТР ЗВУКУ (acoustical spectrum) - сукупність синусоїдальних складових складного звуку, заданих за допомогою амплітуд і частот цих складових. Звуки поділяють на музикальні і шуми. Музикальний звук називають звук довільної частоти, який створюється коливним тілом (музичним інструментом). Шум є складним звуком, що утворюється в результаті тривалих неперіодичних коливань різних джерел звуку (шум моря, дерев у лісі, натовпу тощо). Музика і шум

Тембр звуку визначає його забарвлення. Він визначається наявністю й інтенсивністю обертонів — частот, кратних основній. Несинусоїдальне коливання може бути представлене у вигляді суми гармонічних коливань із різними частотами. Коливання з найменшою частотою називається основним тоном, а коливання з більш високою частотою називається обертоном, або гармонікою.

Тембр – це наявність коливань кратних частот, обертонів. Музичний звук складається з основної частоти та обертонів («домішкових» частот). Ці частоти кратні частоті основного тону. Звуки різних музичних інструментів відрізняються саме тембром при однаковій частоті звучання. Характеристики звуку{775 DCB02-9 BB8-47 FD-8907-85 C794 F793 BA}дореміфасольлясі24273032404548 (Гц)Ще задовго до нашої ери музиканти стародавньої Греції виявили, що при поділі струни на рівні частини. Утворюються звуки, що становлять натуральний звукоряд: 24; 27; 30; 39; 42; 48 Гц. Натуральний звукоряд був замінений музичним звукорядом і зараз

Ефект Доплера — явище зміни частоти хвилі, яку реєструє приймач, викликане переміщенням джерела або приймача. Доплер на підставі хвильової теорії в 1842 році довів, що наближення джерела до приймача збільшує спостережувану частоту, а віддалення - зменшує її. Доплер теоретично обгрунтував залежність частоти звукових і світлових коливань, що сприймаються приймачем, від швидкості і напряму руху джерела хвиль і приймача відносно один одного. Ефект Доплера. Крістіан Доплер (Christian Doppler) 29 листопада 1803, Зальцбург — 17 березня 1853, Венеція — австрійський фізик і математик.

Дякую за увагу!