§ 16. Звуковые явления » Народна Освіта


Народна Освіта » Природознавство » § 16. Звуковые явления






§ 16. Звуковые явления

Ежесекундно мы слышим разнообразные звуки: щебет птиц и шелест листьев, музыку, человеческую речь, шум автомобилей. Как возникают звуки, как они распространяются и благодаря чему мы их слышим?

Как возникает звук? Чтобы возник звук, необходимо, например, ударить кулаком по столу, барабанной палочкой по поверхности барабана или оттянуть и отпустить струну гитары. Но почему вследствие нашего воздействия на стол, барабан или струну гитары раздается звук? Посмотрим, как «ведет себя» струна. Мы оттянули струну, но звука не услышали. Отпустили, она начала двигаться вверх-вниз относительно своего первоначального положения — колебаться, и мы услышали звук. Остановим струну — звук прекратится, дернем — звук снова появится. Похожие колебания совершает и поверхность барабана, и крышка стола, и маленький звонок будильника, и большой колокол — любой источник звука. Так же колеблются голосовые связки в горле человека, когда он говорит или поет. Звук возникает вследствие колебательных движений, совершаемых телом.

Где распространяются звуки? Источником звука является колеблющееся тело. Но чтобы услышать звук, мы обычно не прижимаем к нему ухо. Каким образом колебания тела воспринимаются нашим органом слуха?

Проведем эксперимент (рис. 16.1). Заведем будильник и поместим его в плотно закрытую емкость, подвесив на бечевке. Откачаем из емкости воздух. Через некоторое время мы увидим, что чашечки будильника колеблются. Но звука не услышим. Что же мешает услышать звук звонка? Как это ни удивительно, препятствием для распространения звука является

безвоздушное пространство. Воздух, вода, любое другое вещество, как говорят ученые, среда — необходимое условие распространения звука. Звук — это результат взаимодействия источника звука и среды.

Что происходит со средой под воздействием источника звука? Рассмотрим колебания струны (рис. 16.2). Она движется от начального положения вверх-вниз. Такие колебания повторяются многократно. Струна толкает молекулы газов воздуха, соприкасающиеся с ней. Огромное количество молекул начинает двигаться, повторяя колебания струны. Они толкают молекулы, находящиеся дальше, заставляя и их воспроизводить колебательные движения источника звука. Постепенно колебаться начинают все молекулы среды — возникает звуковая волна. Когда она достигает нашего уха, мы слышим звук. Звуковые волны распространяются от источника звука в любой среде (газе, жидкости, твердом веществе).

Через какое время звуковые волны донесут до нашего уха колебания источника звука, который находится, например, на расстоянии 100 м? Это зависит от того, в какой среде распространяются звуковые волны. Скорость звука в разных средах разная. Например, в воздухе она равна приблизительно 330 м/с, в воде — приблизительно 1500 м/с, а в стали — более 5000 м/с.

Чем звуки отличаются друг от друга? Прежде всего громкостью. Так, стук отбойного молотка имеет большую громкость, чем шепот или шелест листьев. Оттянув струну посильнее, мы увидим, с каким размахом она начинает колебаться. При этом звук будет громким. Если струну лишь еле-еле отклонить от первоначального положения, размах колебаний будет небольшим, а звук тихим. Следовательно, громкость звука зависит от размаха колебаний источника.

Звуки отличаются друг от друга не только громкостью, но и высотой. Например, писк комара — это звук более высокий, чем жужжание мухи. А причина в том, что комар делает приблизительно 600 взмахов

крыльями в секунду, а муха — только 350. Количество колебаний, совершаемых телом за секунду, называется частотой. Следовательно, чем больше частота колебаний источника звука, тем выше звук. Человеческое ухо воспринимает звуки с частотой от 20 до 20 ООО колебаний в секунду Например, звуки человеческого голоса имеют частоту от 80 до 1400 колебаний в секунду.

Как мы воспринимаем звуковые волны? Когда звуковая волна достигает уха, она заставляет колебаться тонкую барабанную перепонку, находящуюся в слуховом проходе (рис. 16.3). Эти колебания воспринимаются чувствительными органами и передаются мозгу. Мы слышим звук.

•    Источником звука является колеблющееся тело. Колебания тел вызывают колебания среды — звуковые волны. Когда звуковые волны достигают уха, мы слышим звук.

•    Скорость звука зависит от того, в какой среде он распространяется.

•    Звуки различаются громкостью и высотой.

Наша лаборатория

Л. Читаем научный текст и отвечаем на вопросы.

Неслышные звуки

Звук, имеющий частоту свыше 20 000 колебаний в секунду, называется ультразвуком. Человек не слышит ультразвук, однако некоторые животные его слышат прекрасно: собаки слышат звук с частотой до 60 000 колебаний в секунду, летучие мыши - до 150 000 колебаний в секунду, а дельфины - даже до 200 000 колебаний в секунду. Поэтому дельфины могут общаться друг с другом неслышно для человека.

Летучие мыши и дельфины используют ультразвук, чтобы ориентироваться в пространстве в полной темноте. Они испускают ультразвуки и чутко улавливают их отражение от других предметов. Так летучие мыши охотятся на насекомых, а дельфины — на рыб (рис. 16.4).

•    Кто из животных слышит лучше всех?

•    Как животные используют звук для ориентации в темноте?

Назовите таких животных.

•    При дрессировке собак используют свисток. Его звук слышит собака, но не слышит человек. Какова частота звука этого свистка?

2. Конструируем прибор.

Прочитайте описание переговорного устройства и сделайте такое же сами.

Катя и Валера решили сделать домашнее переговорное устройство. Для этого они использовали бечевку длиной 10 м и два пластиковых стаканчика (рис. 16.5).

Дети проделали маленькие отверстия в донцах стаканчиков, пропустили через них концы бечевки и завязали на них узелки.

Затем сильно натянули бечевку. Валера тихонько прошептал что-то в свой стаканчик, а Катя, прижав свой к уху, услышала: «Привет, Катя».

•    Объясните, что является проводником звука в этом приборе.

Проверьте себя

1.    Назовите несколько источников звука.

2.    Распространяется ли звук в безвоздушном пространстве?

3.    Рассмотрите рисунок 16.2 и расскажите, как распространяется звук.

4.    Почему звуки отличаются громкостью?

5.    От чего зависит высота звуков?

6.    Скорость звука в воздухе значительно меньше скорости света. Поэтому в грозу мы сначала видим молнию, а потом слышим гром. На каком расстоянии бушует гроза, если Стас услышал гром через 5 секунд после вспышки молнии?

7.    В давние времена, чтобы узнать, приближается ли вражеская конница, воины прикладывали ухо к земле. Для чего они это делали?

Вы изучили главу «Мир явлений, в котором живет человек»

Попробуйте кратко пересказать то, что узнали. Нашли ли вы ответы на вопросы, поставленные в начале главы? Проверьте, все ли вы поняли, во всем ли разобрались.

1.    Какие явления природы вам известны?

2.    Что является причиной давления воздуха?

3.    Как возникает звук?

4.    Как распространяется звук?

5.    Почему мы видим окружающие нас предметы?

6.    Как устроен глаз человека?

7.    Почему предметы имеют цвет?

8.    Как измеряют температуру?

9.    Почему бывает снег и дождь?

10.    Почему тепловые явления в природе (дождь, снег, ветер) повторяются?

 

Это материал из учебника Природоведение 5 клас Т.И. Базанова

 

Категорія: Природознавство

Автор: admin от 22-01-2014, 15:32, посмотрело: 1162