Физика и симфонический оркестр Презентация Печеркиной С.В. – учителя физики, МОУ-СОШ 4 ГО Богданович Свердловской обл.

Повторим основные понятия акустики Акустика – учение о звуке. Ухо человека воспринимает в виде звука колебания в диапазоне от 17 до Гц. Любое тело, колеблющееся со звуковой частотой, создает в окружающей среде звуковую (акустическую) волну. Длина волны – расстояние, на которое распространяется волна за время, равное одному периоду колебаний (λ = v*T). Скорость звуковых волн зависит от свойств среды и температуры.

Что такое оркестр? Впервые оркестры появились в 16 веке, но состав его музыкантов постоянно менялся. Лишь когда состав закрепился, слово «оркестр» стало общеупотребительным. Наиболее богат по своему звучанию симфонический оркестр

Порядок расположения инструментов современного симфонического оркестра Своим успехом оркестры во многом обязаны струнным инструментам; В эпоху правления Людовика XIV появились гобои и фаготы, но группа струнных всегда оставалась важнейшей составляющей оркестра.

Симфонический оркестр Это большой коллектив музыкантов (обычно в нем около 90 человек!). Чтобы все его участники играли слаженно, у музыкантов есть свой директор. Он называется дирижер. Дирижер с помощью жестов, которые передает его палочка, управляет оркестром.

Что исполняет оркестр? Симфонический оркестр исполняет симфоническую музыку. Она появилась в 18 веке и ведет свое начало от симфонии. Но симфонический оркестр исполняет не только симфонии, но и рапсодии, увертюры, концерты и др. Хор и оркестр исполняет «Реквием» Моцарта.

Для чего нужен дирижер? Происхождение слова «дирижер» Французское слово «дириже» означает «управлять». Дирижерами называют музыкантов- руководителей ансамблей, оркестров, хоров. Сначала дирижер только отбивал такт. Потом роль дирижера выполнял первый скрипач оркестра, которого стали называть концертмейстером.

Концертмейстер и дирижер Концертмейстер стоял спиной к оркестру. Он играл на скрипке и одновременно дирижировал смычком. Но в середине 19 века оркестры увеличились. Усложнилась нотная запись произведений. Тогда дирижер и повернулся к оркестру. Ему нужно хорошо видеть и слышать всех музыкантов.

Роль дирижера в оркестре В правой руке у него тонкая палочка. Взмах дирижерской палочки показывает, когда нужно вступать музыкантам. От дирижёра зависит темп, динамика и характер исполняемого произведения, поэтому под руководством разных дирижеров одно и то же произведение, исполненное одним и тем же оркестром может звучать по-разному. На фото известный российский дирижер, главный дирижер Большого театра Александр Ведерников.

Какое приспособление называют музыкальным инструментом? Любой музыкальный инструмент есть «физико-акустический прибор, сообщающий окружающей атмосфере различные сочетания колебательных движений». («Техническая энциклопедия»)

Почему музыкальные инструменты звучат по-разному? Каждый музыкальный инструмент обладает своим собственным звучанием. Любая нота, которую мы слышим, сопровождается другими, высокими звуками, называемыми обертонами (гармониками), которые сливаются с основной нотой. Музыкальные инструменты издают разные звуки, так как они обладают различными обертонами.

Высокие и низкие звуки От чего зависит высота звука? Чем выше звук, тем выше его частота. Это означает, что каждую секунду до нас доходит больше колебаний звука. То есть расстояние между двумя колебаниями, называемое длиной волны, будет меньшим.

Громкие и слабые звуки Громкий звук создает сильные колебания. Величина каждого колебания называется его амплитудой. Чем громче звук, тем больше его амплитуда.

Как устроены музыкальные инструменты? Фортепиано Изобретено в 18 веке во Флоренции смотрителем музея музыкальных инструментов Бартоломео Кристофори. Нажатие на клавиши фортепиано заставляет молотки ударять по струнам, вызывая их колебания. Каждой ноте соответствует две или три струны. С. В. Рахманинов за роялем. Портрет работы Бориса Шаляпина.

Группы музыкальных инструментов Все множество музыкальных инструментов, входящих в симфонический оркестр, можно разделить на три группы: духовые, ударные и струнные (смычковые, щипковые, ударные, ударно- клавишные, щипково- клавишные).

Способ извлечения звука из духовых музыкальных инструментов Духовые музыкальные инструменты издают звуки благодаря колебаниям воздуха внутри ствола (трубки). Чтобы эти инструменты начали играть, в них необходимо дуть определенным образом. В симфонический оркестр входят деревянные (флейта, гобой, кларнет, фагот) и медные (труба, валторна, тромбон, туба) духовые музыкальные инструменты.

Источник звука ударных музыкальных инструментов Из ударных музыкальных инструментов извлекают звук с помощью удара. Источником звука служат твердый корпус, мембрана или струна. Ударные инструменты бывают с определенной высотой звука (литавры, колокольчики, ксилофоны) и неопределенной высотой звука (барабаны, бубны, кастаньеты).

Виды струнных музыкальных инструментов Из струнных музыкальных инструментов можно извлекать звук по- разному. В зависимости от этого они делятся на смычковые (скрипка, виолончель, контрабас); щипковые (арфа); ударные (цимбалы), ударно- клавишные (фортепиано) и щипково-клавишные (клавесин). Ансамбль «Виртуозы Москвы» и его дирижер Владимир Спиваков.

Как извлекают звуки из саксофона? Дуя в саксофон, музыкант заставляет вибрировать небольшой деревянный элемент, называемый язычком. Этот язычок создает колебания воздуха в саксофоне.

Как извлекают звуки из саксофона? Клапаны на саксофоне изменяют длину воздушного столба, вибрирующего в нем. Чем этот столб длиннее, тем ниже звук. Парижский мастер Адольф Сакс подарил его миру в 1845 году.

Как звучит контрабас? Контрабас издает звуки, когда музыкант заставляет его струны вибрировать, перебирая их или водя по ним смычком. Чтобы извлечь более высокий звук, музыканты уменьшают длину струны, прижимая её.

Как извлекает звук трубач? Создавая губами колебания, трубач заставляет вибрировать воздух в трубе. Вентили – это задвижки или поршни. Их ставят внутри сложно изогнутой трубки, а снаружи соединяют с клавишами. Нажимая клавиши, музыкант добавляет к основной трубе дополнительные завитки.

Как звучит ударная установка? Ударяя палочками или щёточками по барабанам и тарелкам, музыкант заставляет их вибрировать.

Что такое резонанс? Когда колебания одного тела вызывают колебания другого, это явление называют резонансом. Каждая струна фортепиано вибрирует с определенной частотой, называемой собственной частотой. Голос человека вызывает вибрацию струны с её собственной частотой.

Резонанс усиливает звуки У струнных инструментов для усиления громкости звука используются резонаторы. Когда струны начинают вибрировать, воздух внутри резонатора начинает колебаться в резонанс с ними. Резонатор (дека)

Но как звук доходит до нас? Очевидно, через воздух, который разделяет ухо и источник звука. Но распространяющиеся колебания - это волна. Следовательно, звук распространяется в виде волн. Если звуковая волна распространяется в воздухе, значит - это волна продольная, потому что в газе только такие волны и возможны. В продольных волнах колебания частиц приводят к тому, в газе возникают сменяющие друг друга области сгущения и разрежения.

Опытное доказательство проводимости воздуха То, что воздух-"проводник" звука, было доказано опытом, поставленным в 1660 г. Р.Бойлем. Если откачать воздух из-под колокола воздушного насоса, то мы не услышим звучания находящегося там электрического звонка.

Знаете ли вы? Самый большой в мире музыкальный инструмент, обладающий самым мощным звучанием, находится в городе Атлантик-Сити, США. Это орган, состоящий из труб. Мощь его звучания равна одновременному звучанию 25 духовых оркестров.

Способ извлечения звука в органе Игра на органе схожа с игрой на фортепьяно, звук воспроизводится тем же нажатием на клавиши. Но, в отличие от фортепьяно, орган не струнный, а духовой инструмент, и родственником он приходится не клавишным инструментам, а маленькой скромной флейте – древнейшему духовому инструменту, который появился в Египте более 6000 лет назад.

Есть только в нашей стране! "Музей русской гармоники Альфреда Мирека", который посвящен истории одного из самых популярных музыкальных инструментов в России - гармонике. Это единственный музей гармоник в нашей стране и один из четырех в мире. Разнообразие гармоник необычайно - от губной до концертино, заменяющего исполнителю целый оркестр.

Это интересно… В Японии придворный оркестр называется гэгаку. Музыка гэгаку, вероятно, самая древняя в мире разновидность оркестровой музыки. Численность оркестра гэгаку варьируется – от камерного (20 исполнителей) до больших симфонических (более 100 музыкантов).

Давайте обсудим, используя знания по физике… Если перед открытым роялем играть на скрипке, то рояль звучит. Объясните это явление. Почему на открытом воздухе музыка, пение и речь звучат менее громко, чем в помещении? Почему в заполненном публикой зале музыка звучит менее громко, чем в пустом?

Использованная литература Анфилов Г.Б. Физика и музыка. – М.: Детская литература, Большая оксфордская энциклопедия- М.: ЗАО «РОСМЕН-ПРЕСС», А. Крейг, К. Росни. Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЕН», 1994; Марон А.Е. Физика. 9 класс: учебно-методическое пособие. – М.: Дрофа, Мякишев Г.Я. Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений.-М.: Просвещение, Хорбенко И.Г. Звук, ультразвук, инфразвук. – М.: Знание, 1986.

Интернет-ресурсы Детская энциклопедия Кирилла и Мефодия CD диск, 2009.