Las ondas sonoras (vibraciones sonoras) se transmiten en el espacio. vibraciones mecanicas moléculas de una sustancia (por ejemplo, aire).
Pero no todos los cuerpos que vibran son una fuente de sonido. Por ejemplo, un peso oscilante suspendido de un hilo o resorte no emite ningún sonido. La regla de metal también dejará de sonar si la mueves hacia arriba en un tornillo de banco y así alargas el extremo libre para que la frecuencia de sus oscilaciones sea inferior a 20 Hz. Los estudios han demostrado que el oído humano es capaz de percibir las vibraciones mecánicas de los cuerpos, que ocurren con una frecuencia de 20 Hz a 20.000 Hz, como sonido. Por lo tanto, las vibraciones con frecuencias en este rango se denominan vibraciones sonoras. Las vibraciones mecánicas con una frecuencia superior a 20.000 Hz se denominan ultrasónicas y las vibraciones con frecuencias inferiores a 20 Hz se denominan infrasónicas. Cabe señalar que los límites indicados del rango de sonido son condicionales, ya que dependen de la edad de las personas y características individuales su audífono. Por lo general, con la edad, el límite superior de frecuencia de los sonidos percibidos disminuye significativamente; algunas personas mayores pueden escuchar sonidos con frecuencias que no superan los 6.000 Hz. Los niños, por otro lado, pueden percibir sonidos, cuya frecuencia es ligeramente superior a 20.000 Hz. Algunos animales escuchan vibraciones con frecuencias superiores a 20.000 Hz o inferiores a 20 Hz. El mundo está lleno de una amplia variedad de sonidos: el tic-tac de los relojes y el zumbido de los motores, el susurro de las hojas y el aullido del viento, el canto de los pájaros y las voces de la gente. Acerca de cómo nacen los sonidos y qué son, la gente comenzó a adivinar hace mucho tiempo. Hemos notado, por ejemplo, que el sonido es creado por cuerpos que vibran en el aire. Todavía filósofo griego antiguo y el científico enciclopédico Aristóteles, basándose en observaciones, explicó correctamente la naturaleza del sonido, creyendo que un cuerpo sonoro crea una compresión alterna y una rarefacción del aire. Entonces, una cuerda oscilante comprime o diluye el aire y, debido a la elasticidad del aire, estas influencias alternas se transmiten más al espacio: de capa a capa, surgen ondas elásticas. Cuando llegan a nuestro oído, actúan sobre los tímpanos y producen la sensación de sonido. Al oído, una persona percibe ondas elásticas con una frecuencia que varía de aproximadamente 16 Hz a 20 kHz (1 Hz - 1 vibración por segundo). De acuerdo con esto, las ondas elásticas en cualquier medio, cuyas frecuencias se encuentran dentro de los límites especificados, se denominan ondas sonoras o simplemente sonido. En el aire a una temperatura de 0 ° C y presión normal, el sonido se propaga a una velocidad de 330 m / s, en el agua de mar, aproximadamente 1500 m / s, en algunos metales la velocidad del sonido alcanza los 7000 m / s. Las ondas elásticas con una frecuencia inferior a 16 Hz se denominan infrasonidos y las ondas con una frecuencia superior a 20 kHz se denominan ultrasonidos.
Los cuerpos vibrantes no son las únicas fuentes de sonido en gases y líquidos. Por ejemplo, una bala y una flecha silban en vuelo, el viento aúlla. Y el rugido de un turborreactor consiste no solo en el ruido de las unidades operativas: un ventilador, compresor, turbina, cámara de combustión, etc., sino también en el ruido de una corriente en chorro, vórtice, flujos de aire turbulentos que se producen al fluir alrededor. el avión a altas velocidades. Un cuerpo que se precipita rápidamente en el aire o en el agua, por así decirlo, rompe el flujo a su alrededor, genera periódicamente en las regiones medias de rarefacción y compresión. El resultado son ondas sonoras. El sonido puede propagarse en forma de ondas longitudinales y transversales. En medios gaseosos y líquidos, solo surgen ondas longitudinales cuando movimiento oscilatorio Las partículas se producen solo en la dirección en la que se propaga la onda. V sólidos además de longitudinal, también hay ondas de corte cuando las partículas del medio vibran en direcciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. Allí, golpeando la cuerda perpendicularmente a su dirección, hacemos que la onda corra a lo largo de la cuerda. El oído humano no es igualmente susceptible a sonidos de diferentes frecuencias. Es más sensible a las frecuencias de 1000 a 4000 Hz. A muy alta intensidad, las ondas dejan de percibirse como sonido, provocando una sensación de dolor opresivo en los oídos. La magnitud de la intensidad de las ondas sonoras a la que esto ocurre se denomina umbral. sensación de dolor... Los conceptos de tono y timbre del sonido también son importantes en el estudio del sonido. Cualquier sonido real, ya sea una voz humana o la ejecución de un instrumento musical, no es una simple vibración armónica, sino una especie de mezcla de muchas vibraciones armónicas con un cierto conjunto de frecuencias. El que tiene la frecuencia más baja se llama tono fundamental, los demás se llaman armónicos. El diferente número de armónicos inherentes a un sonido en particular le da un color especial: el timbre. La diferencia entre un timbre y otro se debe no solo al número, sino también a la intensidad de los armónicos que acompañan al sonido del tono principal. Por timbre, podemos distinguir fácilmente los sonidos de violín y piano de cola, guitarra y flauta, reconocemos las voces de personas conocidas.
- Frecuencia de vibración llamado el número de vibraciones completas por segundo. La unidad de medida de la frecuencia es 1 hertz (Hz). 1 hercio corresponde a una vibración completa (en una dirección y en la otra) que se produce en un segundo.
- Período se denomina tiempo (s) durante el cual ocurre una oscilación completa. Cuanto mayor es la frecuencia de oscilación, más corto es su período, es decir, f = 1 / T. Por tanto, cuanto más corto sea el período, mayor será la frecuencia de oscilación y viceversa. La voz humana crea vibraciones sonoras con una frecuencia de 80 a 12.000 Hz, y el oído percibe vibraciones sonoras en el rango de 16-20.000 Hz.
- Amplitud Las oscilaciones se denominan la mayor desviación del cuerpo oscilante de su posición original (tranquila). Cuanto mayor sea la amplitud de la vibración, más fuerte será el sonido. Los sonidos del habla humana son vibraciones sonoras complejas, que consisten en una u otra cantidad de vibraciones simples, diferentes en frecuencia y amplitud. En cada sonido del habla sólo hay una combinación de vibraciones de varias frecuencias y amplitudes que le son propias. Por tanto, la forma de las vibraciones de un sonido del habla difiere marcadamente de la forma de otro, que muestra gráficas de vibraciones al pronunciar los sonidos a, oey.
Una persona caracteriza cualquier sonido de acuerdo con su percepción en términos de volumen y altura.
Con este video tutorial, podrá explorar el tema “Fuentes de sonido. Vibraciones sonoras... Tono, timbre, volumen ". En esta lección, aprenderá qué es el sonido. También veremos los rangos de vibraciones sonoras que percibe el oído humano. Determinemos cuál puede ser la fuente del sonido y qué condiciones son necesarias para que se produzca. También estudiaremos características del sonido como el tono, el timbre y el volumen.
El tema de la lección está dedicado a las fuentes de sonido, vibraciones de sonido. Hablemos de las características del sonido: tono, volumen y timbre. Antes de hablar de sonido, de ondas sonoras, recordemos que las ondas mecánicas se propagan en medios elásticos. La parte de las ondas mecánicas longitudinales que perciben los órganos auditivos humanos se denomina sonido, ondas sonoras. El sonido son ondas mecánicas percibidas por los órganos auditivos humanos que causan sensaciones sonoras. .
Los experimentos muestran que el oído humano, los órganos auditivos humanos perciben vibraciones con frecuencias de 16 Hz a 20.000 Hz. Es este rango lo que llamamos sonido. Por supuesto, hay ondas cuya frecuencia es inferior a 16 Hz (infrasonido) y superior a 20.000 Hz (ultrasonido). Pero este rango, estas secciones no son percibidas por el oído humano.
Arroz. 1. Rango de audición del oído humano
Como dijimos, las áreas de infrasonido y ultrasonido no son percibidas por los órganos auditivos humanos. Aunque pueden ser percibidos, por ejemplo, por algunos animales, insectos.
Qué ? Las fuentes de sonido pueden ser cualquier cuerpo que vibre con una frecuencia de sonido (de 16 a 20.000 Hz)
Arroz. 2. Una regla vibratoria sujeta a un tornillo de banco puede ser una fuente de sonido
Pasemos a la experiencia y veamos cómo se forma una onda de sonido. Para hacer esto, necesitamos una regla de metal, que sujetaremos en un tornillo de banco. Ahora, actuando sobre la regla, podremos observar vibraciones, pero no escuchamos ningún sonido. Y sin embargo, alrededor de la regla se crea onda mecánica... Tenga en cuenta que cuando la regla se mueve hacia un lado, aquí se forma un sello de aire. En el otro lado, también hay un sello. Se forma un vacío entre estos sellos. Onda longitudinal - esta es una onda de sonido, que consta de sellos y descargas de aire... La frecuencia de vibración de la regla en este caso es menor que la frecuencia del sonido, por lo que no escuchamos esta onda, este sonido. Basado en la experiencia que acabamos de observar, finales del XVIII siglo, se creó un dispositivo llamado diapasón.
Arroz. 3. Propagación de ondas sonoras longitudinales desde un diapasón
Como hemos visto, el sonido aparece como resultado de las vibraciones del cuerpo con una frecuencia de sonido. Las ondas sonoras se propagan en todas direcciones. Debe haber un entorno entre el audífono humano y la fuente de ondas sonoras. Este medio puede ser gaseoso, líquido, sólido, pero necesariamente deben ser partículas capaces de transmitir vibraciones. El proceso de transmisión de ondas sonoras debe tener lugar necesariamente donde hay sustancia. Si no hay sustancia, no escucharemos ningún sonido.
Para que exista el sonido, necesita:
1. Fuente de sonido
2. miércoles
3. Audífono
4. Frecuencia 16-20000 Hz
5. Intensidad
Ahora pasemos a discutir las características del sonido. El primero es el tono. Tono de sonido - característica que está determinada por la frecuencia de vibración. Cuanto mayor sea la frecuencia del cuerpo que vibra, mayor será el sonido. Volvamos a la regla en un tornillo de banco. Como dijimos, vimos vibraciones, pero no escuchamos sonido. Si ahora la longitud de la regla se reduce, escucharemos el sonido, pero será mucho más difícil ver las vibraciones. Eche un vistazo a la regla. Si actuamos sobre él ahora, no escucharemos ningún sonido, pero observamos vibraciones. Si acortamos la regla, escucharemos un sonido de cierto tono. Podemos acortar aún más la longitud de la regla, luego escucharemos el sonido de un tono (frecuencia) aún más alto. Podemos observar lo mismo con los diapasones. Si tomamos un diapasón grande (también llamado diapasón de demostración) y golpeamos las patas de dicho diapasón, podemos observar la vibración, pero no escucharemos el sonido. Si tomamos otro diapasón, entonces, al golpearlo, escucharemos un cierto sonido. Y el siguiente diapasón, un diapasón real, se utiliza para afinar instrumentos musicales. Emite un sonido correspondiente a la nota A, o, como dicen, 440 Hz.
La siguiente característica es el timbre del sonido. Timbre llamado el color del sonido. ¿Cómo se puede ilustrar esta característica? El timbre es lo que distingue dos sonidos idénticos realizados por diferentes instrumentos musicales... Todos sabéis que solo tenemos siete notas. Si escuchamos la misma nota A tocada en el violín y en el piano, las distinguiremos. Podemos decir de inmediato qué instrumento creó este sonido. Es esta característica, el color del sonido, la que caracteriza el timbre. Hay que decir que el timbre depende de qué vibraciones sonoras se reproduzcan, a excepción del tono principal. El hecho es que las vibraciones sonoras arbitrarias son bastante complejas. Están formados por un conjunto de vibraciones individuales, dicen espectro de vibración... Es la reproducción de vibraciones adicionales (armónicos) lo que caracteriza la belleza del sonido de tal o cual voz o instrumento. Timbre es una de las principales y más brillantes manifestaciones del sonido.
Otra característica es la sonoridad. El volumen del sonido depende de la amplitud de la vibración... Echemos un vistazo y asegurémonos de que el volumen está relacionado con la amplitud de la vibración. Así que tomemos un diapasón. Hagamos lo siguiente: si golpea débilmente el diapasón, la amplitud de la vibración será pequeña y el sonido será silencioso. Si ahora golpea el diapasón con más fuerza, entonces el sonido es mucho más fuerte. Esto se debe al hecho de que la amplitud de vibración será mucho mayor. La percepción del sonido es algo subjetivo, depende de cómo sea el audífono, de cómo se sienta una persona.
Lista de literatura adicional:
¿El sonido te resulta tan familiar? // Cuant. - 1992. - No. 8. - C. 40-41. Kikoin A.K. Sobre los sonidos musicales y sus fuentes // Kvant. - 1985. - No. 9. - S. 26-28. Libro de texto de física elemental. Ed. G.S. Landsberg. T. 3. - M., 1974.
Preguntas.
1. Háblenos de los experimentos que se muestran en las figuras 70-73. ¿Qué conclusión se desprende de ellos?
En el primer experimento (Fig. 70), una regla de metal sujeta a un tornillo de banco emite un sonido cuando vibra.
En el segundo experimento (Fig. 71), se pueden observar las vibraciones de la cuerda, que también emite un sonido.
En el tercer experimento (Fig. 72), se observa el sonido de un diapasón.
En el cuarto experimento (Fig. 73), las vibraciones del diapasón se "registran" en un plato ahumado. Todos estos experimentos demuestran la naturaleza vibratoria de la aparición del sonido. El sonido proviene de vibraciones. En el cuarto experimento, esto también se puede observar claramente. La punta de la aguja deja un rastro en forma de cerca de una sinusoide. En este caso, el sonido no aparece de la nada, sino que lo generan fuentes de sonido: una regla, una cuerda, un diapasón.
2. ¿Cómo propiedad comun¿Poseen todas las fuentes de sonido?
Cualquier fuente de sonido fluctúa necesariamente.
3. Vibraciones mecánicas de qué frecuencias se llaman sonido y por qué?
Las vibraciones mecánicas con frecuencias de 16 Hz a 20 000 Hz se denominan sonoras. en un rango de frecuencia dado, son percibidos por los humanos.
4. ¿Qué vibraciones se llaman ultrasónicas? infrasónico?
Las vibraciones con frecuencias superiores a 20.000 Hz se denominan ultrasónicas, y aquellas con frecuencias inferiores a 16 Hz se denominan infrasónicas.
5. Cuéntenos cómo medir la profundidad del mar mediante la ecolocalización.
Ejercicios.
1. Escuchamos el sonido del batir de las alas de un mosquito volador. pero ningún pájaro volador. ¿Por qué?
La frecuencia de oscilación de las alas del mosquito es de 600 Hz (600 latidos por segundo), de los 13 Hz del gorrión, y el oído humano percibe sonidos a partir de 16 Hz.
Antes de comprender qué son las fuentes de sonido, piense en qué es el sonido. Sabemos que la luz es radiación. Al reflejarse en los objetos, esta radiación cae en nuestros ojos y podemos verla. El gusto y el olfato son pequeñas partículas del cuerpo que son percibidas por nuestros respectivos receptores. ¿Y qué clase de bestia es este sonido?
Los sonidos viajan por el aire
Probablemente hayas visto cómo se toca la guitarra. Quizás tú mismo sepas cómo hacerlo. Es importante que las cuerdas produzcan un sonido diferente en la guitarra si se tira de ellas. Todo es correcto. Pero si pudieras poner la guitarra en el vacío y tirar de las cuerdas, te sorprendería mucho que la guitarra no hiciera ningún sonido.
Tales experimentos se llevaron a cabo con una amplia variedad de cuerpos, y el resultado siempre fue uno; no se podía escuchar ningún sonido en un espacio sin aire. De ahí se sigue la conclusión lógica de que el sonido se transmite a través del aire. Por tanto, el sonido es algo que le sucede a las partículas de sustancias del aire y a los cuerpos que emiten sonido.
Fuentes de sonido: cuerpos oscilantes
Más lejos. Como resultado de una amplia variedad de numerosos experimentos, fue posible establecer que el sonido surge de la vibración de los cuerpos. Las fuentes del sonido son cuerpos que vibran. Estas vibraciones son transmitidas por moléculas de aire y nuestro oído, al percibir estas vibraciones, las interpreta en sensaciones sonoras que entendemos.
No es difícil verificar esto. Tome una copa o copa de cristal y colóquela sobre la mesa. Golpéelo ligeramente con una cuchara de metal. Oirá un sonido largo y tenue. Ahora toca el cristal con tu mano y vuelve a tocar. El sonido cambiará y será mucho más corto.
Y ahora que varias personas agarren el vaso con las manos lo más completamente posible, junto con la pierna, tratando de no dejar ni una sola zona libre, salvo un lugar muy pequeño para un golpe con una cuchara. Vuelve a golpear el vaso. Apenas oirás ningún sonido, y el que será resultará débil y muy corto. ¿Qué significa esto?
En el primer caso, luego del impacto, el vidrio vibró libremente, sus vibraciones se transmitieron por el aire y llegaron a nuestros oídos. En el segundo caso, la mayoría de las vibraciones fueron absorbidas por nuestra mano, y el sonido se hizo mucho más corto, ya que se redujeron las vibraciones del cuerpo. En el tercer caso, casi todas las vibraciones del cuerpo fueron instantáneamente absorbidas por las manos de todos los participantes y el cuerpo apenas vibró y, por lo tanto, casi no emitió ningún sonido.
Lo mismo ocurre con todos los demás experimentos que pueda pensar y hacer. Las vibraciones de los cuerpos, transmitidas a las moléculas del aire, serán percibidas por nuestros oídos e interpretadas por el cerebro.
Vibraciones sonoras de diferentes frecuencias.
Entonces el sonido es vibración. Las fuentes de sonido nos transmiten vibraciones sonoras a través del aire. Entonces, ¿por qué no escuchamos todas las vibraciones de todos los objetos? Y porque las vibraciones son de diferentes frecuencias.
El sonido que percibe el oído humano son vibraciones sonoras con una frecuencia de aproximadamente 16 Hz a 20 kHz. Los niños escuchan sonidos de frecuencias más altas que los adultos, y los rangos de percepción de varios seres vivos generalmente difieren mucho.
El propósito de la lección: Forme una idea del sonido.
Objetivos de la lección:
Educativo:
- crear condiciones para mejorar el conocimiento de los estudiantes sobre el sonido, obtenido en el estudio de las ciencias naturales,
- Contribuir a la ampliación y sistematización del conocimiento de los estudiantes sobre el sonido.
Desarrollando:
- Continuar desarrollando la capacidad de aplicar el conocimiento y la experiencia personal en Diferentes situaciones,
- Contribuir al desarrollo del pensamiento, análisis de los conocimientos adquiridos, destacando lo principal, la generalización y sistematización.
Educativo:
- Contribuir a la formación de una actitud respetuosa con usted mismo y con los demás.
- Promover la formación de humanidad, bondad, responsabilidad.
Tipo de lección: revelando el contenido.
Equipo: diapasón, bola sobre hilo, campana de aire, medidor de frecuencia de lengüeta, un juego de discos con diferente número de dientes, una postal, una regla de metal, equipo multimedia, un disco con una presentación desarrollada por el profesor para esta lección.
Durante las clases
Entre los diversos movimientos vibracionales y ondulatorios que se encuentran en la naturaleza y la tecnología, especialmente esencial en la vida humana tienen vibraciones y ondas sonoras, y solo sonidos. V La vida cotidiana- estas son, con mayor frecuencia, ondas que se propagan en el aire. Se sabe que el sonido se propaga en otros medios elásticos: en el suelo, en los metales. Habiéndose sumergido de cabeza en el agua, puede escuchar claramente el sonido del motor de un bote que se acerca desde la distancia. Durante el asedio, se colocaron "oyentes" en las murallas de la fortaleza, que vigilaban movimiento de tierras enemigo. A veces eran personas ciegas cuyo oído era especialmente agudo. Por los sonidos transmitidos en la Tierra, por ejemplo, se descubrió a tiempo la madriguera del enemigo en las paredes del monasterio de Zagorsk. Debido a la presencia de un órgano auditivo en una persona, recibe de el entorno con la ayuda de sonidos una amplia y variada información. El habla humana también se lleva a cabo a través de sonidos.
Ante usted, sobre la mesa, hay hojas de trabajo con líneas del trabajo de Charles Dickens "Cricket Behind the Hearth". Cada uno debe enfatizar las palabras que expresan el sonido.
Opción 1
- El asustado cortacésped recobró el sentido solo cuando el reloj dejó de temblar debajo de él, y el rechinar y el ruido metálico de sus cadenas y pesos finalmente se detuvo. No es de extrañar que estuviera tan agitado: después de todo, este reloj huesudo y vibrante no es un reloj, ¡sino un simple esqueleto! - son capaces de ponerse al día con el miedo cuando empiezan a romperse huesos ...
- .... Entonces, ojo, la tetera y decidió pasar una agradable velada. Algo gorgoteó incontrolablemente en su garganta, y ya comenzó a emitir un resoplido abrupto y sonoro, que cortó de inmediato, como si aún no decidiera finalmente si ahora debía mostrarse como un tipo amigable. Luego, después de dos o tres vanos intentos de ahogar el deseo de sociabilidad, arrojó toda su tristeza, toda su moderación y estalló en una canción tan acogedora, tan alegre que ningún ruiseñor llorón podría seguirle ...
- … La tetera cantó su canción con tanta alegría y alegría que todo su cuerpo de hierro tarareó y rebotó sobre el fuego; e incluso la tapa misma comenzó a bailar como un jig y golpear la tetera (rechinando, haciendo ruido, traqueteando, haciendo clic, resoplando, cantando, chorreando, cantando, tarareando, golpeando).
Opcion 2:
- Aquí, si lo desea, ¡el grillo realmente comenzó a hacer eco de la tetera! Cogió el coro con tanta fuerza en su propio estado de ánimo: ¡pavonearse, pavonearse, pavonearse! - su voz era tan sorprendentemente desproporcionada a su altura en comparación con la tetera que si estallara inmediatamente como un arma con una carga excesivamente grande, le parecería un final natural e inevitable, hacia el cual él mismo se estaba esforzando con todas sus fuerzas. ...
- .... La tetera ya no tenía que cantar solo. Continuó desempeñando su papel con incansable celo, pero el grillo asumió el papel del primer violín y lo mantuvo. ¡Dios mío, cómo gorjeaba! Su voz fina, aguda y penetrante sonó por toda la casa y, probablemente, incluso centelleó como una estrella en la oscuridad fuera de las paredes. A veces, ante los sonidos más fuertes, de repente dejaba escapar un trino tan indescriptible que involuntariamente parecía: él mismo saltó alto en un estallido de inspiración y luego volvió a caer sobre sus pies. Sin embargo, cantaron en completa armonía, y el grillo y la tetera ... El tema de la canción siguió siendo el mismo, y compitiendo, cantaron cada vez más fuerte. (fuerte, coro, traste chirriante - rasgueo, rasgueo, rasgueo, ráfaga, solo, chirrido, agudo, voz chillona, sonó, sonidos fuertes, trino, cantó, canciones, cantó, más fuerte)
Vivimos en un mundo de sonidos. La rama de la física que estudia los fenómenos sonoros se llama acústica. (diapositiva 1).
Las fuentes de sonido son cuerpos vibrantes (diapositiva 2).
"Todo lo que suena necesariamente vibra, pero no todo lo que vibra suena".
A continuación se muestran algunos ejemplos de cuerpos oscilantes pero no sonoros. Frecuencímetro de lenguas, long line. ¿Qué ejemplos puedes dar? (una rama en el viento, un flotador en el agua, etc.)
Acortemos la regla y escuchemos el sonido. La campana de aire también emite sonidos. Demostremos que el cuerpo sonoro vibra. Para ello cogemos un diapasón. Un diapasón es una varilla arqueada unida a un soporte, golpéala con un mazo de goma. Llevando un diapasón que suena a una pequeña bola que cuelga de un hilo, veremos que la bola se desvía.
Si sostenemos un diapasón que suena sobre el cristal cubierto de hollín, veremos un gráfico de las oscilaciones del diapasón. ¿Cómo se llama ese horario? ( el diapasón vibra armónicamente)
Las fuentes de sonido pueden ser líquidos e incluso gases. El aire zumba en la chimenea y el agua canta en las tuberías.
¿Qué ejemplos de fuentes de sonido puede dar? ( relojes mecanicos, hervidor de agua hirviendo, sonido del motor)
Cuando un cuerpo suena, vibra, sus vibraciones se transmiten a las partículas de aire cercanas, que comienzan a vibrar y transmiten vibraciones a las partículas vecinas, que, a su vez, transmiten vibraciones más. Como resultado, las ondas de sonido se generan y se propagan en el aire.
La onda de sonido es una zona de compresión y descarga. medio elástico(aire), onda de sonido - onda longitudinal (diapositiva 3).
Percibimos el sonido gracias a nuestro órgano auditivo: el oído.
(Uno de los estudiantes cuenta cómo sucede esto) (diapositiva 4).
(Otro estudiante habla sobre los peligros de los auriculares.)
“Después de estudiar el comportamiento de los jóvenes en el metro de Moscú durante dos meses, los expertos llegaron a la conclusión de que en el metro de Moscú cada 8 de cada 10 usuarios activos de dispositivos electrónicos portátiles escuchan música. A modo de comparación: a una intensidad de sonido de 160 decibeles, los tímpanos se deforman. La potencia de sonido que reproducen los jugadores a través de los auriculares es de 110-120 decibeles. Por lo tanto, los oídos de una persona están expuestos a un efecto igual al que se ejerce sobre una persona a 10 metros de un motor a reacción rugiente. Si se aplica tal presión a los tímpanos todos los días, una persona corre el riesgo de padecer sordera. "En los últimos cinco años, los hombres y mujeres jóvenes han comenzado a asistir a la recepción con más frecuencia", dijo la otorrinolaringóloga de NI Kristina Anankina. "Todos quieren estar a la moda, escuchar música constantemente. Sin embargo, la exposición prolongada a la música alta simplemente mata la oreja." Si después de un concierto de rock el cuerpo necesita varios días para recuperarse, entonces con un ataque diario en los oídos, no queda tiempo para poner en orden la audición. El sistema auditivo deja de percibir altas frecuencias. "Cualquier ruido con una intensidad de más de 80 decibelios afecta negativamente al oído interno", dice Vasily Korvyakov, Ph.D. La vibración en el metro también empeora, lo que también afecta negativamente a la estructura del En combinación, estos dos factores provocan una pérdida auditiva aguda. Su principal peligro es que ocurre literalmente de la noche a la mañana, pero es muy problemático curarla ". Debido a la exposición al ruido, las células ciliadas de nuestro oído mueren, que son las responsables de transmitir las señales sonoras al cerebro. Y la medicina aún no ha encontrado una forma de restaurar estas células ".
El oído humano percibe vibraciones con una frecuencia de 16 a 20 000 Hz. Todo lo que miente hasta 16 Hz es infrasonido, que después de 20.000 Hz - ultrasonido (diapositiva 6).
Ahora escucharemos el rango de 20 a 20,000 Hz, y cada uno de ustedes determinará su propio umbral de audición. (diapositiva 5).(Para el generador, consulte el Apéndice 2)
Muchos animales escuchan infra y ultra-sonidos. Discurso del estudiante (diapositiva 6).
Las ondas sonoras se propagan en cuerpos sólidos, líquidos y gaseosos, pero no pueden propagarse en espacios sin aire.
Las mediciones muestran que la velocidad del sonido en el aire a 00C y normal presión atmosférica es igual a 332 m / s. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la velocidad. Para las tareas, tomamos 340 m / s.
(Uno de los estudiantes resuelve el problema).
Tarea. La velocidad del sonido en hierro fundido fue determinada por primera vez por el científico francés Biot de la siguiente manera. En un extremo tubo de hierro fundido golpeó la campana, en el otro extremo el observador escuchó dos sonidos: primero, uno que venía a través del hierro fundido, y, después de un rato, el segundo que venía por el aire. La longitud de la tubería es de 930 metros, el intervalo de tiempo entre la propagación de los sonidos fue igual a 2,5 s. Encuentre la velocidad del sonido en hierro fundido a partir de estos datos. La velocidad del sonido en el aire es de 340 m / s ( Respuesta: 3950 m / s).
Velocidad del sonido en varios entornos. (diapositiva 7).
Los cuerpos blandos y porosos son malos conductores de sonido. Para proteger cualquier habitación de la penetración de sonidos extraños, las paredes, el piso y el techo se colocan con capas de materiales que absorben el sonido. Dichos materiales son: fieltro, corcho prensado, piedras porosas, plomo. Las ondas sonoras en tales capas se desintegran rápidamente.
Vemos lo diverso que es el sonido, lo caracterizaremos.
El sonido emitido por un cuerpo que vibra armoniosamente se llama tono musical. Cada tono musical (do, re, mi, fa, sol, la, si) corresponde a una cierta longitud y frecuencia de la onda sonora (diapositiva 8).
Nuestro diapasón tiene un tono de 440 Hz.
El ruido es una mezcla caótica de sonidos armónicos.
Los sonidos musicales (tonos) se caracterizan por el volumen y el tono, el timbre.
Un golpe débil en el vástago del diapasón provocará vibraciones con una pequeña amplitud, escucharemos un sonido suave.
Un impacto fuerte provocará vibraciones con mayor amplitud, escucharemos un sonido fuerte.
El volumen del sonido está determinado por la amplitud de las oscilaciones en la onda de sonido. (diapositiva 9).
Ahora rotaré 4 discos que tienen cantidad diferente dientes. Tocaré estas puntas con una postal. Con un disco con dientes grandes, la postal oscila con más frecuencia y el sonido es más alto. Con un disco con menos dientes, la postal se bambolea menos y el sonido es más bajo.
El tono está determinado por la frecuencia de las vibraciones del sonido. Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será el sonido. (diapositiva 10)
Nota de soprano humana más alta alrededor de 1300 Hz
La nota de bajo humano más baja es de unos 80 Hz.
¿Quién tiene un tono más alto para un mosquito o un abejorro? ¿Qué piensas, quién bate sus alas con más frecuencia que un mosquito o un abejorro?
El timbre del sonido es una especie de color del sonido, mediante el cual distinguimos las voces de las personas. varios instrumentos (diapositiva 11).
Cualquier sonido musical complejo consta de una serie de sonidos armónicos simples. El más bajo es el principal. El resto es mayor que él en un número entero de veces, por ejemplo, 2 o 3-4 veces. Se llaman armónicos. Cuantos más matices se mezclen con el tono principal, más rico será el sonido. Los matices altos dan al timbre "brillo" y "brillo" y "metalicidad". Los bajos dan "poder" y "jugosidad". AG Stoletov escribió: "Los tonos simples que tenemos de nuestros diapasones no se utilizan en la música, son tan frescos e insípidos como el agua destilada".
Fondeo
- ¿Cuál es el nombre de la enseñanza sobre el sonido?
- Se produjo una violenta explosión en la luna. Por ejemplo, una erupción volcánica. ¿Lo escucharemos en la Tierra?
- ¿Las cuerdas vocales vibran con menos frecuencia en una persona que canta en bajo o tenor?
- La mayoría de los insectos emiten sonidos cuando vuelan. ¿Qué lo causó?
- ¿Cómo podía la gente hablar en la luna?
- ¿Por qué se golpean al revisar las ruedas de los vagones durante una parada de tren?
Tarea:§34-38. Ejercicio 30 (No. 2, 3).
Literatura
- Curso de física, Parte II, para la escuela secundaria / Peryshkin A.V. - M.: Educación, 1968 .-- 240p.
- Oscilaciones y ondas en la física de la escuela secundaria. Una guía para profesores / V.P. Orekhov. - M.: Educación, 1977 .-- 176p.
- Grillo detrás del hogar / Dickens Ch. - M.: Eksmo, 2003. - 640s.