Šios video pamokos pagalba galite išmokti temą „Garso šaltiniai. Garso vibracijos. Aukštis, tonas, garsumas. Šioje pamokoje sužinosite, kas yra garsas. Taip pat apsvarstysime garso virpesių diapazonus, kuriuos suvokia žmogaus klausa. Leiskite mums nustatyti, kas gali būti garso šaltinis ir kokios sąlygos būtinos jam atsirasti. Taip pat išnagrinėsime tokias garso charakteristikas kaip aukštis, tembras ir garsumas.
Pamokos tema skirta garso šaltiniams, garso virpesiams. Taip pat pakalbėsime apie garso charakteristikas – aukštį, garsumą ir tembrą. Prieš kalbėdami apie garsą, apie garso bangas, prisiminkime, kad mechaninės bangos sklinda tampriose terpėse. Dalis išilginių mechaninių bangų, kuri yra suvokiama žmogaus organai klausa vadinama garsu, garso bangomis. Garsas – tai mechaninės bangos, kurias suvokia žmogaus klausos organai, sukeliančios garso pojūčius. .
Eksperimentai rodo, kad žmogaus ausis, žmogaus klausos organai suvokia vibracijas, kurių dažnis nuo 16 Hz iki 20 000 Hz. Būtent šį diapazoną mes vadiname garso diapazonu. Žinoma, yra bangų, kurių dažnis yra mažesnis nei 16 Hz (infragarsas) ir didesnis nei 20 000 Hz (ultragarsas). Tačiau šio diapazono, šių skyrių žmogaus ausis nesuvokia.
Ryžiai. 1. Žmogaus ausies klausos diapazonas
Kaip minėjome, infragarso ir ultragarso zonos žmogaus klausos organais nesuvokia. Nors juos gali suvokti, pavyzdžiui, kai kurie gyvūnai, vabzdžiai.
Ką ? Garso šaltiniai gali būti bet kokie kūnai, svyruojantys garso dažniu (nuo 16 iki 20 000 Hz)
Ryžiai. 2. Svyruojanti liniuotė, įspausta į spaustuką, gali būti garso šaltinis
Atsigręžkime į patirtį ir pažiūrėkime, kaip susidaro garso banga. Norėdami tai padaryti, mums reikia metalinės liniuotės, kurią suspaudžiame spaustukais. Dabar, veikdami liniuotę, galime stebėti vibracijas, bet negirdime jokio garso. Ir vis dėlto aplink liniuotę sukuriama mechaninė banga. Atkreipkite dėmesį, kad kai liniuote pasislenka į vieną pusę, čia susidaro oro sandariklis. Kitoje pusėje taip pat yra antspaudas. Tarp šių sandariklių susidaro oro vakuumas. Išilginė banga - tai garso banga, susidedanti iš sandariklių ir oro išmetimų. Liniuotės vibracijos dažnis šiuo atveju yra mažesnis už garso dažnį, todėl mes negirdime šios bangos, šio garso. Remiantis ką tik pastebėta patirtimi, XVIII amžiaus pabaigoje buvo sukurtas instrumentas, vadinamas kamertonu.
Ryžiai. 3. Išilginių garso bangų sklidimas iš kamertono
Kaip matėme, garsas atsiranda dėl kūno vibracijų garso dažniu. Garso bangos sklinda visomis kryptimis. Tarp žmogaus klausos aparato ir garso bangų šaltinio turi būti terpė. Ši terpė gali būti dujinė, skysta, kieta, tačiau tai turi būti dalelės, galinčios perduoti vibracijas. Garso bangų perdavimo procesas būtinai turi vykti ten, kur yra materijos. Jei nėra medžiagos, mes negirdėsime jokio garso.
Kad garsas egzistuotų:
1. Garso šaltinis
2. Trečiadienis
3. Klausos aparatas
4. Dažnis 16-20000Hz
5. Intensyvumas
Dabar pereikime prie garso savybių aptarimo. Pirmasis yra aikštelė. Garso aukštis - charakteristika, kurią lemia svyravimo dažnis. Kuo didesnis kūno dažnis, sukeliantis vibracijas, tuo didesnis bus garsas. Vėl atsigręžkime į liniuotę, suspaustą spaustuve. Kaip jau sakėme, matėme vibracijas, bet negirdėjome garso. Jei dabar liniuotės ilgis bus sumažintas, tada girdėsime garsą, tačiau pamatyti vibracijas bus daug sunkiau. Pažiūrėk į liniją. Jei dabar elgsimės pagal tai, negirdėsime jokio garso, bet stebėsime vibracijas. Jei sutrumpinsime liniuotę, išgirsime tam tikro aukščio garsą. Liniuotės ilgį galime dar sutrumpinti, tada girdėsime dar aukštesnio aukščio (dažnio) garsą. Tą patį galime stebėti ir su kamertonu. Paėmę didelę kamertoną (ji dar vadinama parodomuoju kamertonu) ir atsitrenkę į tokio kamertono kojas, galime stebėti svyravimą, bet garso negirdėsime. Jei paimsime kitą kamertoną, tada, paspaudę ją, išgirsime tam tikrą garsą. Ir sekantis kamertonas, tikras kamertonas, kuriuo derinami muzikos instrumentai. Jis sukuria garsą, atitinkantį la natą, arba, kaip sakoma, 440 Hz.
Kitas bruožas yra garso tembras. Tembras vadinama garso spalva. Kaip galima iliustruoti šią savybę? Tembras yra skirtumas tarp dviejų vienodų garsų, grojamų skirtingais muzikos instrumentais. Visi žinote, kad turime tik septynis užrašus. Jei išgirsime tą pačią natą A, paimtą smuiku ir fortepijonu, tada jas atskirsime. Iš karto galime pasakyti, koks instrumentas sukūrė šį garsą. Būtent ši savybė – garso spalva – apibūdina tembrą. Reikia pasakyti, kad tembras, be pagrindinio tono, priklauso nuo to, kokios garso vibracijos atkuriamos. Faktas yra tas, kad savavališkos garso vibracijos yra gana sudėtingos. Jie sako, kad jie susideda iš atskirų vibracijų rinkinio vibracijos spektras. Tai papildomų vibracijų (obertonų) atkūrimas, apibūdinantis konkretaus balso ar instrumento skambesio grožį. Tembras yra viena iš pagrindinių ir ryškiausių garso apraiškų.
Kitas bruožas yra garsumas. Garso stiprumas priklauso nuo virpesių amplitudės. Pažiūrėkime ir įsitikinkime, kad garsumas yra susijęs su vibracijų amplitude. Taigi, imkime kamertoną. Darykime taip: jei silpnai smogsite kamertonui, tada virpesių amplitudė bus maža, o garsas tylus. Jei dabar kamertonas smogiamas stipriau, tai garsas daug stipresnis. Taip yra dėl to, kad svyravimų amplitudė bus daug didesnė. Garso suvokimas yra subjektyvus dalykas, priklauso nuo to, koks yra klausos aparatas, kokia yra žmogaus savijauta.
Papildomos literatūros sąrašas:
Ar jums pažįstamas garsas? // Kvantinė. - 1992. - Nr. 8. - C. 40-41. Kikoin A.K. Apie muzikos garsus ir jų šaltinius // Kvant. - 1985. - Nr. 9. - S. 26-28. Pradinis fizikos vadovėlis. Red. G.S. Landsbergis. T. 3. - M., 1974 m.
Fizikos šaka, nagrinėjanti garso virpesius, vadinama akustika.
Žmogaus ausis sukurta taip, kad 20 Hz – 20 kHz dažnio virpesius suvoktų kaip garsą. Žemi dažniai(garsas iš bosinio būgno ar vargonų vamzdžio) ausis suvokia kaip bosines natas. Uodo švilpimas ar girgždėjimas atitinka aukštus dažnius. Vadinami virpesiai, kurių dažnis mažesnis nei 20 Hz infragarsas ir kurių dažnis didesnis nei 20 kHz - ultragarsu.Žmogus tokių virpesių negirdi, tačiau yra gyvūnų, kurie prieš žemės drebėjimą girdi infragarsus, sklindančius iš žemės plutos. Juos išgirdę gyvūnai palieka pavojingą zoną.
Muzikoje akustiniai dažniai atitinka bet ten. Pagrindinės oktavos (klavišas C) nata „la“ atitinka 440 Hz dažnį. Kitos oktavos nata „la“ atitinka 880 Hz dažnį. Ir taip visos kitos oktavos skiriasi dažniu lygiai du kartus. Kiekvienoje oktavoje išskiriami 6 tonai arba 12 pustonių. Kiekvienas tonas turi dažnį yf2~ 1,12 skiriasi nuo ankstesnio tono dažnio, kiekvienas pustonis nuo ankstesnio skiriasi "$2 . Matome, kad kiekvienas kitas dažnis nuo ankstesnio skiriasi ne keliais Hz, o tas pats numeris kartą. Tokia skalė vadinama logaritminis, nes lygus atstumas tarp tonų bus tiksliai logaritminėje skalėje, kur brėžiama ne pati reikšmė, o jos logaritmas.
Jei garsas atitinka vieną dažnį v (arba su = 2tcv), tada jis vadinamas harmoniniu arba vienspalviu. Grynai harmoningi garsai yra reti. Beveik visada garsas turi dažnių rinkinį, t. y. jo spektras (žr. šio skyriaus 8 skyrių) yra sudėtingas. Muzikinės vibracijos visada turi pagrindinį toną cco \u003d 2n / T, kur T yra periodas, ir obertonų rinkinį 2 (Oo, Zco 0, 4coo ir kt. Obertonų rinkinys, nurodantis jų intensyvumą muzikoje, vadinamas tembras. Skirtingi muzikos instrumentai, skirtingi dainininkai, kurie muša tą pačią natą, turi skirtingus tembrus. Tai suteikia jiems skirtingas spalvas.
Galimas ir ne kelių dažnių derinys. Klasikinėje Europos muzikoje tai laikoma disonansu. Tačiau jis naudojamas šiuolaikinėje muzikoje. Naudojamas net lėtas bet kokių dažnių judėjimas didėjimo ar mažėjimo kryptimi (ukulele).
Ne muzikiniuose garsuose galimas bet koks dažnių derinys spektre ir jų kaita laike. Tokių garsų spektras gali būti ištisinis (žr. 8 skyrių). Jei visų dažnių intensyvumas yra maždaug vienodas, tada toks garsas vadinamas „baltuoju triukšmu“ (terminas paimtas iš optikos, kur balta spalva yra visų dažnių visuma).
Žmogaus kalbos garsai yra labai sudėtingi. Jie turi sudėtingą spektrą, kuris laikui bėgant greitai keičiasi tariant vieną garsą, žodį ir visą frazę. Tai suteikia kalbos garsams skirtingų intonacijų ir akcentų. Dėl to balsu galima atskirti vieną žmogų nuo kito, net jei jie taria tuos pačius žodžius.
Garsą sukelia mechaniniai vibracijos elastingose terpėse ir kūnuose, kurių dažniai yra nuo 20 Hz iki 20 kHz ir kuriuos žmogaus ausis gali suvokti.
Atitinkamai, mechaniniai virpesiai su nurodytais dažniais vadinami garsiniais ir akustiniais. Negirdimi mechaniniai virpesiai, kurių dažniai yra žemiau garso diapazono, vadinami infragarsiniais, o tie, kurių dažniai viršija garso diapazoną, – ultragarsiniais.
Jei po oro siurblio varpeliu padėtas garsinis korpusas, pavyzdžiui, elektrinis varpas, tada, išpumpuojant orą, garsas vis silpnės ir galiausiai visiškai nutrūks. Vibracijos iš garsinio kūno perduodamos oru. Atkreipkite dėmesį, kad savo vibracijų metu skambantis kūnas savo vibracijų metu pakaitomis suspaudžia orą, esantį šalia kūno paviršiaus, tada, priešingai, sukuria šiame sluoksnyje retumą. Taigi garso sklidimas ore prasideda nuo oro tankio svyravimų svyruojančio kūno paviršiuje.
muzikinis tonas. Garsumas ir aukštis
Garsas, kurį girdime, kai jo šaltinis sukelia harmoningą virpesį, vadinamas muzikiniu tonu arba, trumpai tariant, tonu.
Bet kuriame muzikiniame tone pagal klausą galime išskirti dvi savybes: garsumą ir aukštį.
Paprasčiausi stebėjimai įtikina mus, kad bet kurio tono toną lemia virpesių amplitudė. Paspaudus kamertono garsas pamažu nurimsta. Tai vyksta kartu su svyravimų slopinimu, t.y. sumažėjus jų amplitudei. Smarkiau paspaudus kamertoną, t.y. suteikdami virpesiams didelę amplitudę, girdėsime stipresnį garsą nei esant silpnam smūgiui. Tą patį galima pastebėti su styga ir apskritai su bet kokiu garso šaltiniu.
Jei paimsime keletą skirtingų dydžių kamertonų, nebus sunku jas išdėstyti pagal ausį didėjančio žingsnio tvarka. Taigi jie taip pat bus išdėstyti pagal dydį: didžiausia kamertonas duoda žemiausią garsą, mažiausia - daugiausia alt. Taigi aukštis nustatomas pagal virpesių dažnį. Kuo didesnis dažnis, taigi ir trumpesnis svyravimų periodas, tuo aukštesnį aukštį girdime.
akustinis rezonansas
Rezonanso reiškinius galima stebėti bet kokio dažnio mechaninėse vibracijose, ypač garso virpesiuose.
Dvi identiškas kamertono šakutes dedame greta, sukdami viena į kitą dėžių, ant kurių jos sumontuotos, skylutes. Dėžės reikalingos, nes sustiprina kamertonų garsą. Taip yra dėl rezonanso tarp kamertono ir dėžutėje esančių oro stulpelių; todėl dėžės vadinamos rezonatoriais arba rezonansinėmis dėžėmis.
Pataikykim į vieną kamertoną ir tada prislopinkime ją pirštais. Išgirsime antros kamertono garsą.
Paimkime dvi skirtingas kamertonas, t.y. su skirtingais žingsniais ir pakartokite eksperimentą. Dabar kiekviena kamertonas nebereaguos į kitos kamertono garsą.
Tokį rezultatą paaiškinti nesunku. Vienos kamertono vibracijos veikia per orą tam tikra jėga antrąją kamertoną, todėl ji atlieka priverstines vibracijas. Kadangi kamertonas 1 atlieka harmoninius virpesius, tai jėga, veikianti kamertoną 2, keisis pagal harmoninių virpesių dėsnį su 1 kamertono dažniu. Jeigu jėgos dažnis skiriasi, tai priverstiniai virpesiai bus tokie silpni kad mes jų neišgirsime.
Triukšmai
Muzikinį garsą (natą) girdime, kai svyravimas yra periodiškas. Pavyzdžiui, tokį garsą sukuria fortepijono styga. Jei vienu metu paspausite kelis klavišus, t.y. suskambės kelios natos, tuomet muzikinio garso pojūtis išliks, tačiau aiškiai išryškės skirtumas tarp priebalsių (malonių ausiai) ir disonansinių (nemalonių) natų. Pasirodo, tos natos, kurių taškai yra mažų skaičių santykiais, sutampa. Pavyzdžiui, sąskambis gaunamas, kai periodų santykis yra 2:3 (penktasis), 3:4 (kvantinis), 4:5 (didžioji trečdalis) ir kt. Jei laikotarpiai siejami kaip dideli skaičiai, pavyzdžiui, 19:23, tada gaunamas disonansas – muzikinis, bet nemalonus garsas. Nuo vibracijų periodiškumo eisime dar toliau, jei vienu metu paspaussime daug klavišų. Garsas bus triukšmingas.
Triukšmui būdingas stiprus svyravimų formos neperiodiškumas: arba tai yra ilgas svyravimas, bet labai sudėtingos formos (šnypštimas, girgždėjimas), arba pavieniai sklidimai (spustelėjimai, trinktelėjimai). Šiuo požiūriu prie triukšmų reikėtų priskirti ir priebalsiais išreiškiamus garsus (šnypštimą, labialinį ir kt.).
Visais atvejais triukšmo virpesiai susideda iš daugybės skirtingų dažnių harmoninių virpesių.
Taigi harmoninių virpesių spektras susideda iš vieno dažnio. Periodiniam svyravimui spektras susideda iš dažnių rinkinio – pagrindinio ir jo kartotinių. Su priebalsiais turime spektrą, susidedantį iš kelių tokių dažnių rinkinių, kurių pagrindiniai yra susiję kaip maži sveikieji skaičiai. Disonansinėse harmonijose pagrindiniai dažniai nebėra tokie paprasti. Kuo daugiau skirtingų dažnių spektre, tuo arčiau triukšmo. Tipiški triukšmai turi spektrus, kuriuose yra labai daug dažnių.
Šioje pamokoje nagrinėjama tema „Garso bangos“. Šioje pamokoje toliau mokysimės akustikos. Pirmiausia pakartojame garso bangų apibrėžimą, tada apsvarstykite jų dažnių diapazonus ir susipažįstame su ultragarso ir infragarso bangų samprata. Taip pat aptarsime garso bangų savybes įvairiose laikmenose ir išsiaiškinsime, kokiomis savybėmis jos pasižymi. .
Garso bangos - tai mechaniniai virpesiai, kuriuos, sklindant ir sąveikaujant su klausos organu, suvokia žmogus (1 pav.).
Ryžiai. 1. Garso banga
Skyrius, kuriame nagrinėjamos šios bangos fizikoje, vadinamas akustika. Žmonių, kurie paprastai vadinami „klausytojais“, profesija yra akustika. Garso banga – banga, sklindanti tamprioje terpėje, tai išilginė banga, o sklindant elastingoje terpėje pakaitomis keičiasi suspaudimas ir retėjimas. Jis perduodamas laikui bėgant per atstumą (2 pav.).
Ryžiai. 2. Garso bangos sklidimas
Garso bangos apima tokias vibracijas, kurios atliekamos nuo 20 iki 20 000 Hz dažniu. Šie dažniai atitinka 17 m (20 Hz) ir 17 mm (20 000 Hz) bangų ilgius. Šis diapazonas bus vadinamas garsiniu garsu. Šie bangos ilgiai pateikti orui, kurio garso sklidimo greitis yra lygus.
Taip pat yra tokių diapazonų, kuriais užsiima akustikai - infragarso ir ultragarso. Infragarsiniai yra tie, kurių dažnis mažesnis nei 20 Hz. O ultragarsiniai yra tie, kurių dažnis didesnis nei 20 000 Hz (3 pav.).
Ryžiai. 3. Garso bangų diapazonai
Kiekvienas išsilavinęs žmogus turėtų vadovautis garso bangų dažnių diapazonu ir žinoti, kad jei jis eina ultragarsu, vaizdas kompiuterio ekrane bus sukurtas didesniu nei 20 000 Hz dažniu.
Ultragarsas - Tai mechaninės bangos, panašios į garso bangas, tačiau jų dažnis yra nuo 20 kHz iki milijardo hercų.
Vadinamos bangos, kurių dažnis didesnis nei milijardas hercų hipergarsinis.
Lietinių dalių defektams aptikti naudojamas ultragarsas. Trumpų ultragarsinių signalų srautas nukreipiamas į tiriamą dalį. Tose vietose, kur nėra defektų, signalai praeina per detalę, jų neregistruoja imtuvas.
Jeigu detalėje yra įtrūkimas, oro ertmė ar kitoks nehomogeniškumas, tai ultragarso signalas nuo jos atsispindi ir grįžęs patenka į imtuvą. Toks metodas vadinamas ultragarso defektų aptikimas.
Kiti ultragarso naudojimo pavyzdžiai yra ultragarso aparatai, ultragarso aparatai, ultragarso terapija.
Infragarsas - mechaninės bangos, panašios į garso bangas, bet kurių dažnis mažesnis nei 20 Hz. Žmogaus ausis jų nesuvokia.
Natūralūs infragarsinių bangų šaltiniai yra audros, cunamiai, žemės drebėjimai, uraganai, ugnikalnių išsiveržimai, perkūnija.
Infragarsas taip pat yra svarbios bangos, naudojamos paviršiui vibruoti (pavyzdžiui, kai kuriems dideliems objektams sunaikinti). Paleidžiame infragarsą į dirvą – ir dirva susmulkinama. Kur tai naudojama? Pavyzdžiui, deimantų kasyklose, kur jie paima rūdą, kurioje yra deimantų komponentų, ir susmulkina ją į mažas daleles, kad surastų šiuos deimantų inkliuzus (4 pav.).
Ryžiai. 4. Infragarso taikymas
Garso greitis priklauso nuo aplinkos sąlygų ir temperatūros (5 pav.).
Ryžiai. 5. Garso bangų sklidimo greitis įvairiose terpėse
Atkreipkite dėmesį: ore garso greitis lygus , o greitis padidėja . Jei esate tyrėjas, tokios žinios jums gali būti naudingos. Jūs netgi galite sugalvoti kokį nors temperatūros jutiklį, kuris aptiks temperatūros neatitikimus, keisdamas garso greitį terpėje. Jau žinome, kad kuo tankesnė terpė, tuo rimtesnė terpės dalelių sąveika, tuo greičiau sklinda banga. Mes tai aptarėme paskutinėje pastraipoje naudodami sauso ir drėgno oro pavyzdį. Vandeniui – garso sklidimo greitis. Jei sukursite garso bangą (beldimą į kamertoną), tada jos sklidimo greitis vandenyje bus 4 kartus didesnis nei ore. Vandeniu informacija pasieks 4 kartus greičiau nei oru. Ir dar greičiau plienu: 
(6 pav.).
Ryžiai. 6. Garso bangos sklidimo greitis
Jūs žinote iš epų, kuriuos naudojo Ilja Murometas (ir visi didvyriai ir paprasti Rusijos žmonės bei berniukai iš Gaidaro revoliucinės karinės tarybos), įdomus būdas artėjančio, bet dar toli esančio objekto aptikimas. Garsas, kurį jis skleidžia judant, dar nėra girdimas. Ilja Murometsas, priglaudęs ausį į žemę, ją girdi. Kodėl? Kadangi ant tvirtos žemės garsas perduodamas iš daugiau greičio, o tai reiškia, kad jis greičiau pasieks Iljos Murometso ausį ir jis galės pasiruošti susitikimui su priešu.
Įdomiausios garso bangos yra muzikos garsai ir triukšmai. Kokie objektai gali sukurti garso bangas? Jei imsime bangų šaltinį ir tamprią terpę, jei garso šaltinį priversime harmoningai vibruoti, tai turėsime nuostabią garso bangą, kuri bus vadinama muzikiniu garsu. Šie garso bangų šaltiniai gali būti, pavyzdžiui, gitaros ar fortepijono stygos. Tai gali būti garso banga, sukuriama oro vamzdžio (vargonų ar vamzdžio) tarpelyje. Iš muzikos pamokų žinai natas: do, re, mi, fa, salt, la, si. Akustikoje jie vadinami tonais (7 pav.).
Ryžiai. 7. Muzikiniai tonai
Visi daiktai, galintys skleisti tonus, turės savybių. Kuo jie skiriasi? Jie skiriasi bangos ilgiu ir dažniu. Jei šios garso bangos nėra sukurtos harmoningai skambančių kūnų arba nėra sujungtos į bendrą orkestrinį kūrinį, tai toks garsų skaičius bus vadinamas triukšmu.
Triukšmas- įvairaus fizinio pobūdžio atsitiktiniai svyravimai, kuriems būdingas laiko ir spektrinės struktūros sudėtingumas. Triukšmo samprata yra kasdienė ir fizinė, jie labai panašūs, todėl pristatome jį kaip atskirą svarbų svarstymo objektą.
Pereikime prie kiekybinių garso bangų įvertinimų. Kokios yra muzikos garso bangų savybės? Šios charakteristikos taikomos tik harmoninėms garso vibracijoms. Taigi, garso garsumas. Kas lemia garso stiprumą? Apsvarstykite garso bangos sklidimą laiku arba garso bangų šaltinio virpesius (8 pav.).
Ryžiai. 8. Garso garsumas
Tuo pačiu metu, jei nepridėjome daug garso į sistemą (pvz., švelniai paspaudėme pianino klavišą), garsas bus tylus. Jei garsiai, aukštai iškėlę ranką, šaukiame šį garsą, paspaudę klavišą, gauname stiprų garsą. Nuo ko tai priklauso? Tylūs garsai turi mažiau vibracijos nei stiprūs garsai.
Kita svarbi muzikinio garso ir bet kurios kitos savybės yra aukščio. Kas lemia garso aukštį? Aukštis priklauso nuo dažnio. Galime priversti šaltinį svyruoti dažnai arba galime priversti jį svyruoti ne itin greitai (ty padaryti mažiau svyravimų per laiko vienetą). Apsvarstykite tos pačios amplitudės aukšto ir žemo garso laiko slinktį (9 pav.).
Ryžiai. 9. Pikis
Galima padaryti įdomią išvadą. Jei žmogus dainuoja bosu, tai jo garso šaltinis (tai balso stygos) svyruoja kelis kartus lėčiau nei dainuojančio sopranu. Antruoju atveju balso stygos vibruoja dažniau, todėl dažniau sukelia bangos sklidimo suspaudimo ir retėjimo židinius.
Yra dar viena įdomi garso bangų savybė, kurios fizikai netiria. tai tembras. Jūs žinote ir lengvai atskiriate tą patį muzikos kūrinį, grojamą balalaika ar violončele. Kuo skiriasi šie garsai ar šis spektaklis? Eksperimento pradžioje paprašėme garsus skleidžiančių žmonių padaryti juos maždaug vienodos amplitudės, kad garso stiprumas būtų vienodas. Tai kaip orkestro atveju: jei nereikia išskirti instrumento, visi groja maždaug vienodai, vienoda jėga. Taigi balalaikos ir violončelės tembras skiriasi. Jeigu garsą, kuris išgaunamas iš vieno instrumento, iš kito, nubraižytume naudodamiesi diagramomis, tada jos būtų vienodos. Bet jūs galite lengvai atskirti šiuos instrumentus pagal jų skambesį.
Dar vienas tembro svarbos pavyzdys. Įsivaizduokite du dainininkus, kurie baigia tą pačią muzikos mokyklą su tais pačiais mokytojais. Jie vienodai gerai mokėsi su penketuku. Kažkodėl vienas tampa puikiu atlikėju, o kitas visą gyvenimą nepatenkintas savo karjera. Tiesą sakant, tai lemia tik jų instrumentas, kuris aplinkoje sukelia tiesiog balso virpesius, tai yra, jų balsai skiriasi tembru.
Bibliografija
- Sokolovičius Yu.A., Bogdanova G.S. Fizika: žinynas su problemų sprendimo pavyzdžiais. - 2-ojo leidimo perskirstymas. - X .: Vesta: leidykla "Ranok", 2005. - 464 p.
- Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Fizika. 9 klasė: bendrojo lavinimo vadovėlis. institucijos / A.V. Peryshkin, E.M. Gutnikas. - 14 leid., stereotipas. - M.: Bustard, 2009. - 300 p.
- Interneto portalas "eduspb.com" ()
- Interneto portalas "msk.edu.ua" ()
- Interneto portalas "class-fizika.narod.ru" ()
Namų darbai
- Kaip sklinda garsas? Kas gali būti garso šaltinis?
- Ar garsas gali sklisti erdvėje?
- Ar kiekvieną bangą, pasiekiančią žmogaus ausį, jis suvokia?
1 skaidrė
2 skaidrė
Mūsų pamokos tikslas Susipažinti su garso šaltiniais; Parodykite priežastinį ryšį tarp svyruojančio kūno ir garso virpesių; Atverk protą.
3 skaidrė
Mūsų pamokos epigrafas Būsiu protingas, išmanysiu, pasistengsiu... Ir viskas susitvarkys!
4 skaidrė
Pamokos planas Organizacinis momentas-1min Žinių aktualizavimas-3min Motyvacija ir tikslo siekimas-3min Naujų žinių įgijimo etapas-10min Kūno kultūra-2min Mokomosios medžiagos konsolidavimas-15min Informacija apie namų darbus-2min Pamokos apibendrinimas-4min
5 skaidrė
6 skaidrė
Akustika – fizikos šaka, tirianti garso reiškinius.Gyvename garsų pasaulyje, leidžiančiame gauti informaciją apie tai, kas vyksta aplinkui.
7 skaidrė
8 skaidrė
Garsai buvo tiriami nuo seniausių laikų. Pirmieji akustiniai stebėjimai buvo atlikti VI amžiuje prieš Kristų. Pitagoras nustatė ryšį tarp tono ir garsą skleidžiančios stygos ar vamzdžio ilgio. IV amžiuje. pr. Kr. Aristotelis pirmasis teisingai apibūdino, kaip garsas sklinda ore. Jis teigė, kad skambantis kūnas sukelia oro susispaudimą ir retėjimą, o aidą paaiškino garso atspindžiu nuo kliūčių. XV amžiuje Leonardo da Vinci suformulavo garso bangų nepriklausomumo nuo įvairių šaltinių principą. Garsų tyrimo istorija
9 skaidrė
Kamtonas – tai metalinis „timpa“, montuojamas ant dėžutės, kuri neturi vienos sienelės. Jei specialiu guminiu plaktuku pataikysite į kamertono „kojas“, jis skleis garsą, vadinamą muzikiniu tonu. Kamtonas buvo išrastas XVIII amžiuje muzikos instrumentams derinti.
10 skaidrės
Garsas – mechaniniai virpesiai, sklindantys elastingose terpėse, dujose, skysčiuose ir kietose medžiagose, suvokiami ausimi. Garsas (garso bangos) – tai tamprios bangos, galinčios žmogui sukelti klausos pojūčius. Garso sklidimo procesas taip pat yra banga. Šią prielaidą pirmasis padarė garsus anglų fizikas Izaokas Niutonas (1643-1727).
11 skaidrė
Garso šaltiniai Visais atvejais įprasta yra jų kilmė. Kūnų virpesiai sukelia oro virpesius. Natūralus (balsas, lapų šiugždesys, banglenčių triukšmas ir kt.) Dirbtinis (kamtonas, styga, varpas, membrana ir kt.)
12 skaidrė
Mįslėse nustatykite garso šaltinius 3. Prietaisas mažas, bet toks nuostabus. Jei mano draugas yra toli, man lengva su juo pasikalbėti. (Telefonas.) 4. Du broliai Beldžiasi į tą patį dugną. Bet jie ne tik muša – jie kartu dainuoja dainą. (Būgnas.) 2. Ganyk karvę pievoje Šeimininkė atsiuntė, Pakabina varpeliuką. Kas tai? Atspėk! (Varpas.) 1. Ant medinio trikampio užtempė tris stygas, Paėmė jas į rankas, grojo - Kojos pačios ėjo į šokį. (Balalaika.)
13 skaidrė
Stiklo sienelių virpesiai po smūgio plaktuku Varpas Barškučiai Reguliavimo šakės Garso šaltiniai Garso šaltinis yra bet koks kūnas, svyruojantis 20–20 000 Hz dažniu.
14 skaidrė
Dažnių diapazonai Infragarsas Dažnis mažesnis nei 20 Hz Girdimas garsas aplinkoje, dažnis nuo 20 Hz iki 20 kHz. Ultragarso dažnis didesnis nei 20 000 Hz Garsas
15 skaidrė
Posakis „kvailas kaip žuvis“ buvo paneigtas. Žuvys yra labai bendraujančios. Vienų žuvų garsai primena futbolo teisėjų švilpimą, kitų – kaip šaudymą iš šautuvo ar pistoleto, o kai kurios – kaip motociklas ar trenkia. Tik vienas ryklys visada tyli.
16 skaidrė
♦ Kodėl tuščiame inde negirdite varpelio garso? Garsas sklinda bet kokioje tamprioje terpėje – kietoje, skystoje ir dujinėje, tačiau negali sklisti erdvėje, kurioje nėra medžiagos.
17 skaidrė
Garso greitis priklauso nuo terpės, kurioje garsas sklinda, savybių. Ore, temperatūrai pakilus 1°C, garso greitis padidėja maždaug 0,60 m/s. 1 lentelė. Garso greitis įvairiose medžiagose. Medžiaga Garso greitis, m/s Oras (esant 00C) 340 Helis 1005 Vandenilis 1300 Vanduo 1440 Jūros vanduo 1560 Geležis ir plienas 5000 Stiklas 4500 Aliuminis 5100 Sunki mediena 4000
18 skaidrė
Jei garsas yra banga, tada norėdami nustatyti garso greitį, galite naudoti gerai žinomas formules:
19 skaidrė
20 skaidrė
2 lentelė. Vabzdžių ir paukščių sparnų svyravimų dažnis skrendant, Hz Gandrai Drugeliai Žvirbliai Varnai Kolibriai Uodai Nuo 2 iki 9 iki 13 3 – 4 50 300 – 600 Musės Bitės Skėriai Skėriai Skėriai –3019 Skėriai 2019 Drakonai –3019 – 100 180 – 240
21 skaidrė
Koks instrumentas buvo išrastas muzikos instrumentams derinti? (Muzikos instrumentams derinti buvo išrasta kamertonas. Ji gali išgauti vieno dažnio garsą.) 2. Ar absoliuti tyla žmogui suteikia komforto? (Absoliuti tyla mums netinka, nes laikosi nervų sistema in nuolatinė įtampa. Ima trikdyti širdies plakimas, pulsas, kvėpavimas ir net blakstienų šiugždesys.) 3. Kokioje aplinkoje garsas sklinda greičiausiai. O kurie lėtesni? Fiksacija (Dujose garsas sklinda lėčiau nei kitose terpėse. Skysčiuose garsas sklinda greičiau. kietosios medžiagos garsas sklinda greičiausiai.