Завдання для акустики (рішення) - шкільна фізична вікі
Джерела звуку
- Які є способи утворення звуку? Що спільного у всіх цих можливостей?
Щось швидко вібрує, коли генерується звук: дує в флейту (повітря), говорить або співає (голосові зв’язки), б’є барабан (барабанна перетинка), музика з радіо (мембрана гучномовця) - Як ви можете зробити вібрацію камертона видимою?
Спочатку ви тримаєте скляну тарілку над свічкою, поки вона повністю не заповниться сажею. Потім прикріпіть невеликий дріт до одного із зубців камертона, вдаріть його і швидко натягніть дріт на скляну пластину. Потім ви бачите хвилясту лінію. (Це докладно тут.) - Як працює запис?
Запис працює абсолютно протилежно експерименту з герметичною скляною пластиною. У записі є довга хвиляста канавка. Голка рухається і гойдається в цій борозенці. Цю вібрацію тепер можна посилити. (Ось точний опис.) - Що ви робите з маятниковим годинником, коли він постійно просувається вперед?
Ви пересуваєте розмахуючий вантаж на маятнику далі вниз. Оскільки при більшій довжині маятника тривалість періоду більша. Маятник більше не коливається так часто, і годинник рухається повільніше. - Один тон має частоту 100 Гц, інший 500 Гц. Як відрізняються два тони, коли ви їх чуєте?
Тон з частотою 100 Гц нижчий, ніж у 500 Гц. - Поясніть на прикладі термін «амплітуда».
Коли Марія качається так, що вона виходить на метр вперед і на метр назад, тоді вона качається з амплітудою в один метр. - Гучномовець спочатку видає тихий високий звук. Потім змінюються налаштування підключеного генератора синусів, і звук стає голоснішим. Що змінилося?
Амплітуду синусоїдального генератора збільшено, тому звук стає голоснішим. - Маятник коливається з амплітудою 10 см і періодом 0,5 секунди. Що це означає?
З положення відпочинку маятник рухається на 10 см вправо або вліво. Це робить одне коливання за півсекунди, тобто два коливання в секунду. - Вібрація камертона реєструється за допомогою сажистої скляної пластини.
Поширення звуку
1) Чому в космосі нічого не чути? Яку спробу ми зробили?
У космосі немає повітря. Отже, немає жодного носія звуку, який може передавати звук. На уроці ми клали дзвін під банку дзвоника і висмоктували повітря вакуумним насосом. Тоді дзвону ти вже не міг почути.
2) Ваш сусід грає на фортепіано на три поверхи над вами. Ви можете чути це голосно і чітко, навіть коли вікна зачинені. Чому так? Ми також провели експеримент з цього приводу. Опишіть це.
Мало того, що повітря є носієм звуку, стіни та підлога теж. Фортепіано знаходиться на підлозі на 3 поверсі, і тому звук потрапляє в підлогу. Він спрямований вниз крізь стіни, а потім виходить зі стіни назад у повітря, щоб його можна було почути. На уроці ми проходили практику для вивчення носіїв звуку. Ми тримали кнопку віброкамертону на предметі, а вухо - на іншому боці. Тверді матеріали, такі як дерево, книга,. добре проводять звук, м’які тканини, такі як губка, тканина,. погано проводять звук.
У практичному експерименті з ложкою на шнурі ми почули, що шнур проводить звук навіть краще, ніж повітря.
3) Зробіть кілька малюнків спіральної пружини, що показують, як поширюється звук; ми зробили малюнки спіральної пружини у зошиті.
Ви можете побачити, як створюється компресія, стискаючи один кінець пружини. Якщо відпустити зараз, компресія рухається через пружину, відображається в кінці пружини і повертається назад. Стиснення з часом стає все менш щільним, поки остаточно не зникне. Замість компресії ви також можете використовувати проріджування, розірвавши пружину в одній точці.
4) Швидкість звуку становить приблизно [Math] 340 \, \ rm \ frac [/ math]. Чи має значення звук: гучний/м’який, високий чи низький? Звідки ти знаєш?
Ми побачили фільм "Шалпарад", який показує, як швидко поширюється звук цимбали, оперної співачки та гудка. Гучний ріг було чути далі, але він був таким же швидким, як і звук тихішої цимбали. Неважливо, високий чи низький тон.
5) Через десять секунд після того, як ви побачите блискавку, ви почуєте грім. Як далеко гроза? Обчисліть один раз за допомогою простого правила грози і один раз зі швидкістю звуку [math] 340 \, \ rm \ frac [/ math] .
Відповідно до правила грози: [math] 10: 3 \ približno 33 [/ math]. Блискавка вдарила приблизно за [math] 33 \, \ rm km [/ math]. (Якщо ви рахуєте менше 10 секунд, вам слід шукати захисту!) З точною швидкістю гроза знаходиться на відстані 3,4 км: як правило, три:
6) Гроза знаходиться за 2,5 кілометри. Який час проходить між блискавкою та громом?
як правило з трьох: або з формулою: [math] t = \ frac = \ frac> = 7 \, \ rm sec [/ math] Між блискавкою та громом проходить більше 7 секунд.
7) Щоб виміряти швидкість звуку, школярка видає сильний тріск стартовим клапан.
На відстані 200 м є 16 учнів, які раніше одночасно запускали секундомір. половина з них стикаються з клапаном і зупиняють годинник, коли бачать, що клапан закривається. Друга половина не бачить плескача і зупинить годинник, коли почує тріск. У випадку першого учня між початком секундоміра та генерацією чубчика пройшло 10,52 секунди. Між початком годинників і слуханням чубка пройшло 11,15 секунд. Тому звук зайняв 0,63 секунди на відстані 200 м.
Для того, щоб використовувати всі значення, формується середнє значення всіх стартових часів та середнє значення всіх час зупинки: Тепер можна розрахувати швидкість звуку: як правило, три: або за формулою: [math] v = \ frac = \ frac61 \, \ rm sec> = 328 \ rm \ frac [/ math]
8-й) При вимірюванні швидкості звуку за допомогою відлуння мають такі вимірювані значення:
Отже, звук зайняв 0,32 сек протягом 110 м: [math] v = \ frac = \ frac32 \, \ rm sec> = 344 \, \ rm \ frac [/ math]
Вухо і шум
1) Намалюйте переріз людського вуха та назвіть окремі частини.
2) Поясніть, як працює слух вуха.
Вібрації в повітрі досягають барабанної перетинки через слуховий прохід. Барабанна перетинка вібрує і за допомогою молотка трьох кісток, ковадла та стремена змушує рідину равлика вібрувати. У равлика маленькі волоски рухаються рідиною, яка запускає нервові імпульси, які проводяться до мозку.
3) Гучний звук не повинен сприйматися як шум, і навпаки, дуже тихий звук може дуже дратувати. Знайдіть відповідні приклади ситуацій.
Коли я голосно чую свою улюблену пісню, це приємно:) Але краплинний кран може дуже дратувати.
4) Антонія за допомогою спеціального свистка закликає свого собаку. Коли вона дує в нього, все, що вона чує, - це тихий свист, і він негайно прибіжить, навіть якщо він далеко. Дідусь Антонії, навпаки, нічого не чув із люльки. Поясніть!
Собачий свист видає дуже високий звук з великою частотою. Собаки можуть чути звук до 50000Гц, молода людина до 20000Гц. Літня людина більше не може чути таких високих нот, оскільки у людей похилого віку частина равлика, яка чує високі ноти, стає нерухомішою, і тому дід Антонії не чує свисту.
5) Вимірювач рівня звуку вимірює гучність у класі на рівні 60 дБ. Поясніть значення прочитаного, пояснивши, що таке 0 дБ і в скільки разів голосніше 60 дБ.
Найбільш м'який звук на частоті 2000 Гц, який люди ледве чують, має гучність 0 децибел. Кожне збільшення на 10 децибел сприймає людське вухо вдвічі голосніше. Отже, вам доведеться подвоїти до 60 дБ шість разів: [math] 2 \ times 2 \ times 2 \ times 2 \ times 2 \ times 2 = 64 [/ math] 60 dB, отже, в 64 рази голосніше порогу слуху!
6) На якому рівні гучності може статися пошкодження слуху?
Той, хто протягом тривалого часу зазнає впливу гучності 80 дБ і більше, повинен носити засоби захисту слуху.
7) Чому так тихо, коли випав сніг?
Коли звук відбивається від твердого предмета, він стає трохи тихішим. Сніг складається з твердих кристалів льоду, які мають багато заповнених повітрям порожнин. Сніговий покрив виглядає приблизно як губка з безліччю отворів. Коли звук потрапляє на сніг, він потрапляє в ці невеликі порожнини і часто відображається в них як ехо. З кожним відображенням звук стає трохи тихішим, поки сніг не «проковтнув» його. (Дивіться також це відео.)
8) Зробіть малюнок того, як звук поширюється від людини, що говорить, у класі: