Источники звука. Звуковые колебания

источники звука. Звуковые колебания

• На рисунке изображена укрепленная в тисках упругая металлическая линейка. Если ее свободную часть, длина которой подобрана определенным образом, привести в колебательное движение, то линейка будет издавать звук

• На следующем рисунке изображена звучащая струна, концы которой закреплены. Размытые очертания этой струны и кажущееся утолщение в середине свидетельствует о том, что струна колеблется. Если к звучащей струне приблизить конец бумажной полоски, то полоска будет подпрыгивать от толчков струны.

• Прибор, изображенный на рисунке, называется камертоном. Он представляет собой изогнутый металлический стержень на ножке. В данном случае камертон укреплен на резонаторном ящике. Если по камертону ударить мягким молоточком или провести по нему смычком, то камертон зазвучит.

• На данном рисунке показано, как можно «записать» колебания камертона с малой (порядка 16 Гц) собственной частотой и большой амплитудой колебаний. К концу одной ветви камертона привинчена тонкая и узкая металлическая полоска, оканчивающаяся острием. Острие загнуто вниз и слегка касается лежащей на столе закопченной стеклянной пластинки. При быстром перемещении пластинки под колеблющимися ветвями острие оставляет на ней след в виде волнообразной линии

Звуковые колебания

• Звуковые колебания — механические колебания частотой от 16 Гц до 20 кГц, передаваемые в упругой среде и воспринимаемые человеком как звуковые сигналы.

Границы слуховых ощущений индивидуальны

Факторы, влияющие на звуковое восприятие :

• возраст (дети восприимчивее к высоким звукам)
• заболевания (ОРВИ)
• хроническое нарушение слуха
• постоянное шумовое воздействие (машинисты, строители, лётчики)
• воздействие наушников (снижает слуховую чувствительность)

Механические колебания

• Механические колебания, частота которых превышает 20 000 Гц, называются ультразвуковыми , а колебания с частотами менее 16 Гц — инфразвуковыми.

• Ультразвук находит широкое применение в технике. Например, направленные узкие пучки ультразвука применяются для измерения глубины моря. Для этой цели на дне судна помещают излучатель и приёмник ультразвука. Излучатель даёт короткие сигналы, которые доходят до дна и, отражаясь от него, достигают приёмника.

• Моменты излучения и приёма сигнала регистрируются. Таким образом, за время t, которое проходит с момента отправления сигнала до момента его приёма, сигнал, распространяющийся со скоростью и, проходит путь, равный удвоенной глубине моря, т. е. 2h:

Глубина моря

• Отсюда легко вычислить глубину моря:

• Описанный метод определения расстояния до объекта называется эхолокацией.

Высота, тембр и громкость звука

• Как уже говорилось, свободная часть линейки создает звук только в том случае, если она колеблется с частотой, не меньшей чем 16 Гц. Если мы переместим линейку в тисках вниз и приведем ее в колебательное движение. Заметим, что частота колебаний линейки увеличилась, а издаваемый ее звук стал выше.

Высота звука

• Высота звука зависит от частоты колебаний: чем больше частота колебаний источника звука, тем выше издаваемый им звук.

Чистый тон

• Чистым тоном называется звук источника, совершающего гармонические колебания одной частоты.

• Таким образом, высота звука определяется частотой его основного тона: чем больше частота основного тона, тем выше звук.

• Тембр звука определяется совокупностью его обертонов.

• https://www.youtube.com/watch?v=s9uBzuT7BMY&t=9s

• Громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук.

Громкость звука

• Громкость звука — это субъективное качество слухового ощущения, позволяющее располагать все звуки по шкале от тихих до громких.

• Единица громкости звука называется сон.

Громкость звука

• В практических задачах громкость звука принято характеризовать уровнем звукового давления, измеряемых в белах (Б) или децибелах (дБ), составляющих десятую часть бела

Вопросы

• 1. Механические колебания каких частот называются звуковыми и почему?
• 2. Какие колебания называются ультразвуковыми; инфразвуковыми?
• 3. Расскажите об измерении глубины моря методом эхолокации.

Вопросы

• 4. Как изменится громкость звука, если уменьшить амплитуду колебаний его источника?
• 5. Звук какой частоты — 500 Гц или 3000 Гц — человеческое ухо воспримет как более громкий при одинаковых амплитудах колебаний источников этих звуков?
• 6. От чего зависит громкость звука?
• 7. Как отражается на здоровье человека систематическое действие громких звуков?