§ 11. Механічні явища і звук

У довкіллі відбуваються різноманітні явища. Людина вивчає їх, щоб використати для своїх потреб, передбачити події, уникнути небезпеки. Використовуй набуті знання для пояснення явищ.

Механічний рух. Механічні явища пов’язані зі зміною у просторі взаємного розташування тіл. Наприклад, коли біжить людина або мчить автомобіль, летить птах чи пливе човен по річці, відбувається зміна взаємного положення тіл (мал. 35). Зміну положення одного тіла відносно іншого називають механічним рухом.

Механічні рухи можуть бути різні. Чим відрізняється, наприклад, рух стрілки годинника, рух гойдалки, рух яблука, що падає з дерева? Стрілка годинника рухається по колу, гойдалка коливається, а яблуко під час падіння рухається по прямій лінії. Отже, переміщуючись з однієї точки в іншу, тіла рухаються по певній лінії. Цю лінію називають траєкторією руху тіла.

Кожне тіло має свою траєкторію. Наприклад, лижник залишає на снігу лижню — траєкторію свого руху. Траєкторію руху реактивного літака, що летить дуже високо, ми бачимо завдяки білому сліду в небі. За траєкторією рухи поділяють на прямолінійні Та криволінійні.

Розрізняються механічні рухи й за швидкістю. Наприклад, ви йдете до ніколи, а вас обганяють велосипедист і автомобіль, які рухаються по шосе. Ці рухи (ваш, велосипедиста й автомобіля) відрізняються швидкістю. Велосипедист рухається швидше за вас, а автомобіль — швидше за велосипедиста і вас. Це означає, що протягом однакового проміжку часу велосипедист долає більший шлях, ніж ви, а автомобіль — більший, ніж велосипедист.

Отже, швидкість тіла показує, який шлях воно долає за певний проміжок часу. Наприклад, за годину автомобіль проїжджає 80 км, пішохід проходить 5 км, а равлик проповзає усього 5 м. Відповідно швидкість цих тіл — 80 км/год, 5 км/год, 5 м/год.

Звукові явища. Звуки також належать до механічних явищ. Щоб переконатися в цьому, проведемо дослід. Ударимо молоточком по камертону — він звучить. Якщо піднести до камертона підвішену на нитці маленьку кульку, вона буде коливатися біля камертона, вдаряючи по ньому доти, доки звучатиме камертон (мал. 36). Молекули, що входять до складу повітря, коливаються біля камертона і спричиняють коливання тих молекул, що поблизу них. Коливання поширюються у просторі, доходять до нашого вуха, і ми чуємо звук. Поширення коливань, які сприймає людське вухо, називають звуковою хвилею, або звуком. Тіла, що звучать, називають джерелами звуку (мал. 37).

Звуки мають важливе значення для живих істот. За допомогою звуків передається інформація про події в навколишньому світі. Зокрема, звуки попереджають людину чи тварин про можливу небезпеку тощо.

Зміну положення одного тіла відносно іншого називають механічним рухом. Механічні рухи розрізняються за траєкторією та швидкістю.

Звукові явища належать до механічних. Коливання, що поширюються в навколишньому середовищі й сприймаються людським вухом, називають звуком.

^ 1. Наведи приклади механічного руху тіл (по колу, по прямій лінії, коливального руху). 2. Наведи приклади руху тіл із різною швидкістю. 3. Які ти знаєш джерела звуку? 4. За мал. 38 розкажи, як рухаються різні тварини (плавають, стрибають.,.).

? 1. Що таке механічний рух? 2. Чим відрізняються механічні рухи?

3. Що таке звук? 4. Чим можуть відрізнятися звуки? 5. Чим відрізняються звуки, які свідчать про наближення комара чи джмеля?

1. Назвіть тіла, що можуть бути рухомими. 2. Яке значення мають звуки в житті тварин і людини? 3. Чи кожне тіло, що коливається, звучить? 4. Швидкість звуку у повітрі сягає близько 340 м/с, у воді — 1 500 м/с, у залізі — 6 000 м/с. Чому швидкість звуку у повітрі менша, ніж у воді й залізі? 5. Чи можна за допомогою звуку передати сигнал на Місяць?

Для допитливих Звуки у природі

Звуки бувають низькі та високі. Це залежить від частоти коливань джерела звуку. Частотою коливань називають кількість коливань за одну секунду. Чим більша частота коливань, тим вищий звук. Людське вухо сприймає не всі коливання, а тільки ті, що перебувають у межах від 16 коливань до 20 000 коливань за секунду. Коливання, частота яких менша 16 коливань за секунду, називають інфразвуками, а ті, частота яких перевищує 20 000 коливань за секунду, — ультразвуками. Багато тварин сприймають коливання, недоступні людському слуху (мал. 39).

Досліджено, що слони спілкуються за допомогою інфразву-ків, а дельфіни і кажани — за допомогою ультразвуків.

Звукова хвиля, дійшовши до перешкоди, відбивається від неї і повертається до джерела звуку. Так виникає луна. Певно, ви не раз чули луну в лісі або на нічній вулиці. Ехолокацію — сприйняття відбитих звуків — використовує багато тварин. Наприклад, кажани випромінюють під час польоту ультразвуки і сприймають відбитий від різних предметів сигнал. Так вони визначають своє точне положення відносно перешкод і обминають їх. Це дає їм змогу полювати вночі.

Цікаво, що природа подбала не тільки про кажанів, наділивши їх «ехолокатором», а також і про їхні жертви. Багато комах,

якими живляться кажани, також здатні сприймати ультразвуки, тому можуть уникати цих хижаків. А деякі комахи видають власні ультразвуки і цим заважають кажанам полювати.

Звуки відрізняються не тільки за висотою, а й за гучністю. Чим більша енергія тіла, що коливається, тим більша гучність звуку. Енергія тіла передається звуковою хвилею на великі відстані. Поширюючись у будь-якому середовищі, енергія звукової хвилі витрачається на його нагрівання — розсіюється.

Для допитливих

Чи справді рослини не рухаються?

Хоча рослини і не переміщуються одна відносно одної, але і їм властивий механічний рух. Квітка тюльпана, занесена з холоду в тепле приміщення, розкривається (мал. 40). Хміль, квасоля, берізка польова в’ються по опорі.

«Скажений огірок» сам себе розсіває. Його плоди нагадують огірки, вкриті шипами. Якщо торкнутися достиглого плоду, він тріскається. Насінини з нього розсіваються на відстані від 1 до 12 м.

Чи відомий вам поширений бур’ян — грабельки (мал. 41)? Ця рослина цвіте півдня і може привернути вашу увагу не лише красою квітів, а і пристосуванням плодів до поширення. Плід, який має «хвостик», чіпляється за травинки під час падіння. А торкнувшись ґрунту, «вгвинчується» в нього. Відбувається це таким чином. У суху погоду «хвостик» скручується у пружинку, яка в дощову погоду розрівнюється, заганяючи плодик у землю. Волоски, які густо вкривають плодик, перешкоджають йому рухатися у зворотному напрямі.

Насінини волошки теж рухаються. Коли випадає роса, вони стискаються, а висихаючи — видовжуються. Отак за літо і «відповзають» від материнської рослини на значну відстань.

Виготовте вдома джерело звуку. У дощечку завдовжки 30-40 см забийте два цвяхи, натягніть між ними струну. Ви зробите найпростіший музичний інструмент (мал. 42). Спробуйте дослідити, які знайомі вам звуки схожі на ті, що створює цей інструмент.

Це матеріал із підручника Природознавство 5 клас В.Р. Ільченко