Громкость_звука_и_высота_тона_Акустический_резона

1. Громкость звука и высота тона. Акустический резонанс.

9 класс

2. Ребята, мы с вами живем в мире звуков. Мы слышим голоса людей, пение птиц, шум леса, журчание воды, звуки музыкальных

инструментов.
Когда мы слышим звук, мы
понимаем, что он дошел
до нас от какого-то источника.

3. Давайте вспомним.

Что такое источник звука?
Это тело, которое совершает механические
колебания, воспринимаемые органами
слуха как звуковые волны.
Необходимое условие
распространения звука
Упругая среда
Свойство звука —
отражаться от гладких
поверхностей
Эхо

4. Мы уже знаем, что звук – это продольная механическая волна, которая распространяется в упругой среде.

Так от какой же характеристики звуковой волны зависит громкость звука?
Давайте возьмем прибор для демонстрации звуковых колебаний и волн.
Как же называется этот прибор?
Камертон

5. Проведем опыт.

Чем сильнее мы ударим молоточком по камертону, тем громче будет
звук, который мы слышим.

6. Если мы поднесем легкий шарик к ветвям камертона, то мы заметим: чем громче звучит камертон, тем с большей амплитудой

отклоняется шарик.

7. Значит, камертон, который громче звучит, имеет большую амплитуду колебаний.

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

8. Громкость звука – это физическая величина, а любая физическая величина имеет свою единицу измерения.

За единицу громкости принят – 1 сон.
Но для характеристики громкости звука используют ещё одну
физическую величину – уровень звукового давления,
измеряемый в белах.
На практике громкость звука принято характеризовать уровнем
громкости звука, измеряемым в децибелах (десятая часть бела);
1 дБ (децибел) = 0,1 Б (Бел)

9. Сравнительная шкала звука в дБ.

Уровень громкости
в дБ
Пример
15-20
шепот на расстоянии в 1 м
40
человеческая речь
До 80
уровень шума считается допустимым
85-90
работа отбойного молотка
110
шум от игры поп-группы возле сцены
До 110
уровень шума считается предельно допустимым
135
раскат грома над головой во время грозы

10. В каждом музыкальном звуке есть тон. В акустику понятие звукового тона ввел Галилео Галилей.

Тон звука определяется частотой, с которой изменяется
давление в звуковой волне. Чем выше частота колебаний
источника звука, тем выше издаваемый им звук.
Высокий звук (сопрано)
250-1000Гц
Низкий звук (бас)
80-350Гц

11. Колебания камертона близки к гармоническим, так как они медленно затухают и имеют небольшое отклонение от периодичности.

Звук, издаваемый гармонически колеблющимся телом (например,
камертон), называют чистым тоном или тоном.

12. Если бы вибрирующие тела при звучании создавали в каждый момент только один тон, мы не только не смогли бы отличить голос

одного человека от другого, но и все музыкальные инструменты
звучали бы для нас одинаково.
Мы легко распознаем различные источники звука, даже если их звук
имеет одинаковую высоту.
А объясняется это тем, что если колебания не являются гармоническими,
то на слух (кроме высоты и громкости) они имеют еще одно качество,
своеобразный оттенок – тембр.

13. Большинство звуков – это совокупность гармонических колебаний разных частот.

Основной тон
Обертон
Обертон

14. Акустический резонанс — это явление резкого возрастания амплитуды звуковых колебаний в системе при совпадении частоты внешнего

возбуждения с одной из собственных
частот данной системы.
Для возникновения акустического резонанса необходимы три ключевых условия:
Наличие колебательной системы.
Источника возбуждения.
Совпадение частоты
возбуждающей силы с одной из
собственных частот системы.

15. Пример:

Возьмем два одинаковых камертона и для передачи и приёма звуковых
волн отверстия ящиков резонаторов направим друг к другу.
Вызовем в левом камертоне
гармонические колебания.
Правому камертону по воздуху передались
эти колебания и вынудили его звучать.

16. Даже после остановки первого камертона, второй ещё звучит.

Так как конструкции камертонов абсолютно одинаковы, то и параметры колебаний будут
одинаковы: частота воздействия первого камертона на второй будет совпадать
с собственными колебаниями второго камертона и вызовет в нём резонанс.
Но если мы наденем на ножку правого камертона шайбу или гайку, мы изменим период
колебаний камертона. Он сразу перестанет отзываться на колебания, которые создает
левый камертон.

17. В физике резонатор — это деревянный ящик длиной, равной 1/4 длины звуковой волны, которую испускает камертон.

В физике резонатор — это деревянный ящик длиной,
равной 1/4 длины звуковой волны, которую
испускает камертон.

18. Резонаторы широко применяются в музыкальных инструментах:

Аналогично резонатору, для усиления звука
проектируются внутренний объем и форма
помещений, в которых планируется петь или играть
музыку.
Удивительные факты.
Шум, который мы слышим, когда
подносим раковину к уху – это не
шум прибоя, а звук собственной
крови, струящейся по венам в ухе.
Человек имеет собственный
резонатор – полость рта.