Звуковые волны Урок физики в 8 классе Автор: Булгакова Ольга Михайловна учитель физики, МОУ «Лицей «Эрудит», Алтайский край, г.Рубцовск

Нас окружает мир звуков: музыкальные инструменты

голоса людей

шум транспорта

звуки птиц звуки птиц

и животных

мы наблюдаем эхо.

Что такое звук? Звук- это упругие продольные волны, вызывающие у человека слуховые ощущения.

Человеческое ухо способно воспринимать упругие волны с частотой примерно от 16 Гц до 20 кГц.

Животные в качестве звука воспринимают волны иных частот. Животные в качестве звука воспринимают волны иных частот.

Что является источником звука?

Источник звука - колеблющееся тело.

Существуют как естественные, так и искусственные источники звука. Один из искусственных источников звука камертон. Он был изобре-тен в 1711 г. английским музыкантом Дж. Шором для настройки музыкальных инструментов.

Камертон представляет собой изогнутый металлический стержень с держателем по середине. Ударив, резиновым молоточком по одной из ветвей камертона, мы услышим определенный звук. Этот звук возникает после удара по камертону: его ветви начинают вибрировать, создавая вокруг себя попеременные сжатия и разрежения воздуха. Распространяясь по воздуху, эти возмущения образуют звуковую волну. Стандартная частота колебаний камертона 440 Гц.

Акустический резонанс. Ударив молоточком по ветви одного камертон,мы обнаружим вскоре,что и второй камертон начинает звучать.Звуковая волна от первого камертона создает периодическую силу,действующую на второй камертон.Частоты колебаний камертонов одинаковы,и амплитуда колебаний второго камертона вследствие резонанса оказывается очень большой.

Если взять камертоны с различными собственными частотами,то второй камертон при возбуждении первого звучать не будет.

Во всех ли средах распространяется звук?

Чему равна скорость звука? Известно, что во время грозы мы сначала видим вспышку молнии и лишь через некоторое время слышим раскаты грома. Это запаздывание возникает из-за того, что скорость звука в воздухе значительно меньше скорости света, идущего от молнии.

Скорость звука в воздухе: Скорость звука в воздухе впервые была измерена в 1636 г. французским ученым М. Мерсенном. При температуре 20°С она равна 343 м/с, т.е км/ч. Скорость звука зависит от температуры среды: с увеличением температуры воздуха она возрастает, а с уменьшением убывает. При 0°С скорость звука в воздухе составляет 331 м/с. В разных газах звук распространяется с разной скоростью. Чем больше масса молекул газа, тем меньше скорость звука в нем. Так, при температуре 0 °С скорость звука в водороде 1284 м/с, в гелии 965 м/с, а в кислороде 316 м/с.

Включив приемник,мы услышим достаточно громкий звук.Если из-под колокола выкачивать воздух,то громкость звучания постепенно убывает и звук наконец исчезает.Впустив под колокол воздух, вновь услышим громкий звук. В вакууме звука нет!

Скорость звука в воде Скорость звука в воде была измерена в 1826 г. Ж. Колладоном и Я. Штурмом.Опыт проводили на Женевском озере в Швейцарии.На одной лодке поджигали порох и одновременно ударяли в колокол, опущенный в воду.Звук этого колокола с помощью специального рупора также,опущенного в воду, улавливался на другой лодке, которая находилась на расстоянии 14 км от первой. По интервалу времени между вспышкой света и приходом звукового сигнала определили скорость звука в воде. При температуре 8 °С она примерно 1440 м/с.

Различные скорости звука разных веществ: Вещество Вещество Скорость звука, м/с Скорость звука, м/с Воздух (при ) 343,1 343,1 Водород Вода 1483 (при ) 1483 (при ) Железо Морская вода Резина

Легко найти расстояние до препятствия. За измеренное время звук прошел расстояние, равное 2s, где s – расстояние до препятствия. Если скорость звука V известна, то можно написать:

Можно измерять глубину моря под кораблем.

Область применения.

Дисковая сирена. Дисковая сирена. Дисковая сирена представляет собой диск соединенный с электродвигателем При вращении диска поток воздуха,проходящего через отверстия периодически прерывается,в результате чего возникает резкий характерный звук. Частотный диапазон сирен применяемых на практике от 200Гц до 100кГц.

Рупор Рупор Громкость человеческого голоса можно увеличить с помощью рупора.

Фонограф. Фонограф. Фонограф предназначен для механической записи звука. Изобретен в 1877г. Т.Эдисоном.

Устройство фонографа: 1.Валик,покрытый оловянной фольгой. 2.Мембрана,соединенная с иглой из сапфира.

Принцип действия. Звуковая волна,действуя на рупор через мембрану,заставляет иглу колебаться то сильнее,то слабее вдавливаться в фольгу.При вращении ручки валик не только вращается,но и перемещается в горизонтальном направлении. На фольге при этом возникает винтовая канавка переменной глубины.Чтобы услышать записанный звук, иглу устанавливают в начало канавки и валик вращается еще раз.

Ультразвук -продольные волны с частотой превышающей Гц.

Применение ультразвука. С помощью гидролокаторов установленных на кораблях измеряют глубину моря,обнаруживают косяки рыб,встречный айсберг или подводную лодку.

Ультразвук используют в промышленности для обнаружения дефектов в изделиях.

В медицине при помощи ультразвука осуществляют сварку костей,обнаруживают опухоли,осуществляют диагностику заболеваний…

Биологическое действие ультразвука позволяет использовать его для стерилизации молока,лекарственных веществ,а также медицинских инструментов.

Совершенные ультразвуковые локаторы имеют летучие мыши и дельфины.

Инфразвук -продольные волны с частотой колебаний ниже 16Гц.

С помощью инфразвука определяют места сильных взрывов,осущест вляют контроль за подземными ядерными взрывами. Применение ифразвука.

предсказывают цунами и т.д.

Негативная сторона изучаемого явления:. Облучение людей достаточно интенсивным инфразвуком может вызвать потерю чувства равновесия, тошноту. При частоте 4-8Гц человек ощущает перемещение внутренних органов,на частоте 12Гц приступ морской болезни.

Человеческое ухо очень чувствительный прибор. С возрастом из-за потери эластичности барабанной перепонки слух людей ухудшается.

Причины ухудшения слуха: Работа вблизи мощных самолетов, шумных заводских цехах.

частое посещение дискотек и чрезмерное увлечение аудио плеерами.

Самый шумный город в мире – г.Токио.

Шумовое загрязнение окружающей среды одна из актуальных проблем на сегодняшний день. Промышленные предприятия,аэродромы строят на окраине города,а также используют шумоподавляющие устройства.

Электронные уроки физики Кирилла и Мефодия классы.- М.: «Кирилл и Мефодий», г. Электронные уроки физики Кирилла и Мефодия классы.- М.: «Кирилл и Мефодий», г. Электронная библиотека наглядных пособий: Физика, 7-11 классы /Ханнанов Н.К., Баяндин Д.В., Берков А.В., Тихонова Е.Н.- М.: Дрофа, Электронная библиотека наглядных пособий: Физика, 7-11 классы /Ханнанов Н.К., Баяндин Д.В., Берков А.В., Тихонова Е.Н.- М.: Дрофа, Энциклопедия по физике. Энциклопедия по физике. «Нетрадиционные уроки, внеурочные мероприятия 7-11 классы» Л.А. Горлова, 2006г «Нетрадиционные уроки, внеурочные мероприятия 7-11 классы» Л.А. Горлова, 2006г Литература: