Класс!ная физика - всегда рядом Класс!ная физика - викторины Класс!ная физика - для любознательных Техно-шокер Музей открытки 20 века Коты-работы художников

"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?





«Класс!ная физика» - это class-fizika.spb.ru, class-fizika.narod.ru, class-fizika.ru.

 Класс!ная физика   -  YouTube

Звук. Звуковые волны (ч.1) Опыты

ПечатьE-mail


ДВИЖУЩИЙСЯ СГУСТОК


Налей в глубокую тарелку немного воды. Окуни туда палец и подними его на 30 сантиметров над поверхностью воды, чтобы капли свободно падали в тарелку. Наблюдай, что происходит в том месте, где капля касается воды. Как меняется вид поверхности воды при этом?

Положи игрушку-пружину «Слинки» на свободный участок пола, не покрытый ковром. С помощью липкой ленты прикрепи один из концов пружинки к стене.




Оттяни другой конец на расстояние около метра и держи в таком положении одной рукой. Другой рукой быстро, но не очень сильно ударь по пружине. Что получилось? Видишь ли ты волну, которая «побежала* по пружине? Из чего она состоит? В какую сторону движется? «Отскочит» ли она от стены, и куда будет распространяться дальше?




Звук распространяется волнами. Эти волны образованы чередованием областей вещества, где частицы «сгущены», сближены друг с другом. Ударив по пружине, ты сблизил несколько ее витков, и по пружине побежал «сгусток». Если ты ударил достаточно сильно, то «сгусток» будет иметь достаточно энергии для того, чтобы оттолкнуться от стены и продолжить движение в обратную сторону.




Когда создается звук, то частицы воздуха «сгущаются». Эта область сжатого воздуха передает энергию соседним частицам, и таким образом сгущение воздуха (а вовсе не сами молекулы), распространяясь, передает звук в виде волны сгущения. Ученые называют такие волны волнами сжатия.



НАГЛЯДНЫЙ ЗВУК


Если ты когда-нибудь пробовал снять решетку с динамика колонок музыкального центра, то ты видел ту самую часть, которая «толкает» воздух и создает тем самым звуковые волны. Включи музыкальный центр. Динамик колеблется взад-вперед в такт музыке. Чем громче, тем сильнее он вибрирует. В этом опыте мы подскажем тебе, как сделать прибор, который тоже будет вибрировать в такт музыке, только сделай он будет из куда более хрупкого материала, нежели пластик или картон, - из мыльной пленки!

Ножницами отрежь «воротничок» с края  бумажного стакана - это должна быть круговая полоска шириной 2,5 сантиметра.




В тарелку налей немного мыльного раствора. Получившееся картонное кольцо положи в раствор «воротничком» (отогнутым краем) вниз. Тем временем включи музыкальный центр, но не очень громко, а то можешь оглохнуть (и это не шутка!).

Аккуратно вынь картонное кольцо из раствора – в нем образовалась мыльная пленка. Держа за внешнюю часть, поднеси его к колонке. Что происходит с пленкой? Как изменение громкости влияет на это? Как ты думаешь, какие звуки будут вызывать более интенсивные вибрации пленки - высокие или низкие? Почему?

Мыльная пленка очень тонкая, она состоит из частиц мыла и воды. Поскольку она очень легкая, то достаточно совсем небольшого количества энергии, чтобы привести ее в движение. Колебания динамика передаются частицам окружающего воздуха, и образуется волна сгущения, которая переносит энергию. Волна распространяется от динамика и, достигая мыльной пленки, «толкает» ее. Это заставляет пленку колебаться в соответствии с интенсивностью звука.



ЗВУК ПОМОГАЕТ ВИДЕТЬ



Нарежь из картона несколько полосок 2-2,5 сантиметра шириной. Открой плоскую коробку из-под пиццы или настольной игры.

Согни из этих полосок простые фигуры - круг, треугольник, квадрат. Чтобы фигура не распалась, закрепи свободные концы липкой лентой, и с ее же помощью приклей фигуру к дну коробки. Следи за тем, чтобы коробку с фигурой можно было нормально закрыть.




Положи шарик между краем коробки и картонной фигуркой, и плотно закрой крышку (можно даже заклеить ее липкой лентой). Теперь пусть твой приятель догадается, какая фигура лежит в коробке, по тому, какие звуки издает перекатывающийся внутри шарик, если коробку потрясти.
После того, как он догадается (или сдастся), поменяйтесь ролями.




Звуки, которые попадают твои уши, превращаются в нервные импульсы, которые воспринимает мозг. Когда мозг обрабатывает этот сигнал, он учитывает все свойства звука: его высоту, громкость, тембр, длительность, - словом, все оттенки. Принимая во внимание темп и интенсивность звука, мозг определяет углы, под которыми перекатывается шарик в коробке, и может строить догадки относительно формы фигуры.

Безусловно, мозг может и обмануться, неправильно восприняв звуки, которые производит шарик, сталкиваясь со стенками коробки. Но приняв во внимание всю информацию, которая доступна из звука, мозг делает предположение о наиболее вероятной форме фигуры в коробке.





Вернуться в «Оглавление»

Источник: Майкл ди Специо «Занимательные опыты»