Звук и основные свойства звуковых волн
Свойства звука
Физика звуковой волны
Статья здесь Сегодня есть в продаже интересные серии с дисками для обучения детей музыке и пению. Каталог с дисками в магазине. Книжка Волшебная мелодия - замечательный сборник волшебных музыкальных сказок, придуманных Виктором Луниным. Основные физические характеристики звука — частота и интенсивность колебаний. Они и влияют на слуховое восприятие людей. Периодом колебания называется время, в течение которого совершается одно полное колебание. Можно привести в пример качающийся маятник, когда он из крайнего левого положения перемещается в крайнее правое и возвращается обратно в исходное положение. Частота колебаний — это число полных колебаний периодов за одну секунду. Эту единицу называют герцем Гц. Чем больше частота колебаний, тем более высокий звук мы слышим, то есть звук имеет более высокий тон. В соответствии с принятой международной системой единиц, Гц называется килогерцем кГц , а 1. Ухо человека наиболее чувствительно к звукам с частотой от до кГц. Наибольшая острота слуха наблюдается в возраст лет. С возрастом слух ухудшается. С периодом и частотой колебаний связано понятие о длине волны. Длиной звуковой волны называется расстояние между двумя последовательными сгущениями или разрежениями среды. На примере волн, распространяющихся на поверхности воды, - это расстояние между двумя гребнями. Звуки различаются также по тембру. Основной тон звука сопровождается второстепенными тонами, которые всегда выше по частоте обертона. Тембр — это качественная характеристика звука. Вторая основная характеристика — амплитуда колебаний. Это наибольшее отклонение от положения равновесия при гармонических колебаниях. На примере с маятником — максимальное отклонение его в крайнее левое положение, либо в крайнее правое положение. Амплитуда колебаний определяет интенсивность силу звука. Сила звука, или его интенсивность, определяется количеством акустической энергии, протекающей за одну секунду через площадь в один квадратный сантиметр. Следовательно, интенсивность акустических волн зависит от величины акустического давления, создаваемого источником в среде. С интенсивностью звука в свою очередь связана громкость. Чем больше интенсивность звука, тем он громче. Однако эти понятия не равнозначны. Громкость — это мера силы слухового ощущения, вызываемого звуком. Звук одинаковой интенсивности может создавать у различных людей неодинаковое по своей громкости слуховое восприятие. Каждый человек обладает своим порогом слышимости. Звуки очень большой интенсивности человек перестаёт слышать и воспринимает их как ощущение давления и даже боли. Такую силу звука называют порогом болевого ощущения. Звуки — наши неизменные спутники. Они по - разному воздействуют на человека: В глубокой древности звук казался людям удивительным, таинственным порождением сверхъестественных сил. Они верили, что звуки могут укрощать диких животных, сдвигать скалы и горы, преграждать путь воде, вызывать дождь, творить другие чудеса. Жрецы Древнего Египта, заметив удивительное воздействие музыки на человека, использовали ее в своих целях. Ни один праздник не обходился без ритуальных песнопений. Позже музыка пришла в христианские храмы. Древние индийцы раньше других овладели высокой музыкальной культурой. Они разработали и широко использовали нотную грамоту задолго до того, как она появилась в Европе. Их музыкальная гамма также состояла из семи нот, но названия у них были другие: Считалось, что каждая из них отражает определенное духовное состояние: Понять и изучить звук люди стремились с незапамятных времен. Греческий ученый и философ Пифагор, живший две с половиной тысячи лет назад, ставил различные опыты со звуками. Он впервые доказал, что низкие тона в музыкальных инструментах присуще длинным струнам. При укорочении струны в двое звук ее повысится на целую октаву. Открытие Пифагора положило начало науки об акустики. Первые звуковые приборы были созданы в театрах Древней Греции и Рима: Выявление Пифагором и его ученикам гармонические сочетания звуков легли в основу более поздних представлении о так называемой гармонии Вселенной. Считалось, например, что Сатурн издает самые низкие звуки, звуки Юпитера можно сравнить с басом, Меркурия-с фальцетом, Марсас тенором, Землис контральто, Венерыс сопрано. У этой теории была долгая жизнь. Ее признали даже в эпоху Возрождения, когда уже были получены первые вполне научные сведения о природе и движения планет. Отголоски этой теории можно обнаружить в трудах великого Кеплера, открывшего закон движения планет и сыгравшего огромную роль в развитии физики и астрономии. Главная Контакты Приглашаем на занятия Концерты хора Видео Словарь Концерты Фотогалерея, концерты Фотогалерея, концерты Публикации о нашем хоре Дипломы, награды, благодарности Музыка. Голос Работа с детским хором Фестивали, костюмы Народная песня Обучение детей пению и музыке Статья здесь Сегодня есть в продаже интересные серии с дисками для обучения детей музыке и пению. Волшебная мелодия Книжка Волшебная мелодия - замечательный сборник волшебных музыкальных сказок, придуманных Виктором Луниным. Свойства звука Свойства звука и его характеристики Основные физические характеристики звука — частота и интенсивность колебаний. Из истории звука Звуки — наши неизменные спутники. RU Копирование материалов - только при согласовании и указании ссылки на сайт.
Цыплята бройлеры болезни
Забивающий сухой кашель лечить
Что делать если торговая площадка не работает
В мире животных самым распространенным и совершенным способом общения можно считать звуковую сигнализацию. В высшей степени она развита у птиц и млекопитающих. Звуки, издаваемые зверями, чрезвычайно разнообразны. Это свисты, скрипы, вопли, визги, рычания, вой, тявканья, фырканья, шипения Да, всех их, пожалуй, и не назвать, так как только часть из них мы способны слышать непосредственно. Большинство же звуковых сигналов животных нашему слуху недоступно, ибо относится к ультразвуковому диапазону частот. Правда, о существовании их мы можем догадываться, наблюдая за поведением тех или иных животных, однако для их обнаружения и распознавания требуется специальная аппаратура. Звуки в жизни зверей имеют огромное значение. Часто именно они обеспечивают возможность встречи самки с самцом в период размножжения. Решение конфликтных вопросов между зверями тоже не обходится без специфических звуковых сигналов. Звуками животные предупреждают друг друга об опасности. Для понимания поведения зверей необходимо разбираться в их голосовых реакциях. Порой даже незначительные изменения в звуке появление новых его оттенков могут указывать на изменение в настроении или намереньях животного. Известно, что особенности любого звукового сигнала обусловлены теми или иными его физическими свойствами. Поэтому вспомним из школьного курса физики, что же такое звук и каковы его свойства. Учитывая, что многими любителями природы физика обычно воспринимается как трудная наука, мы приведем здесь лишь общие, самые необходимые для понимания нашей книги сведения по акустике. Мы надеемся, что несколько страниц о физических понятиях не испортят настроения нашим читателям. Итак, звук есть колебательное движение частиц упругой среды. Упругие колебания частиц, возникающие в одной точке среды вызывают колебания соседних частиц. Таким образом колебательный процесс распространяется в среде, в результате чего появляются звуковые волны. В качестве единицы частоты звукового колебания принято считать частоту такого колебательного процесса, при котором в одну секунду совершается одно колебание. Эту единицу по имени немецкого физика Герца называют "герц" сокращенно Гц и соответственно тысячу колебаний в одну секунду - "килогерц" сокращенно кГц. Величину, обратную частоте, называют периодом колебания. Последний определяется временем, за которое совершается одно колебание. Когда мы слышим звук, то это означает, что где-то произошло колебание воздуха, которое достигло наших ушей. Ухо человека воспринимает далеко не все колебания, а только те, частота которых не менее 20 и не более 20 герц, то есть 20 килогерц. Колебания в этом диапазоне частот рассматривают как особую группу колебаний, а именно слышимых человеком, называя их звуковыми, а также просто звуком. Выделение группы звуковых колебаний связано только с физиологическими особенностями человеческого органа слуха, настроенного на прием колебаний именно этих частот. С точки зрения физики звуковые колебания, например, в 5 герц или в 50 килогерц ничем специфически не отличаются от колебаний в 20 герц или в 20 килогерц. Тем не менее понятие о диапазоне частот, воспринимаемых человеком, закрепилось и в науке о звуке - акустике, и все колебания среды принято подразделять на три категории: Явление распространения колебаний в среде называют волной. Примером образования волн могут служить волны, возникающие на водной поверхности в результате падения на нее, например, камня. Область водной поверхности, которая непосредственно возмущена упавшим камнем, начинает колебаться. Ее колебание распространяется во все стороны, отчего образуется волна, которую мы и наблюдаем. Звук - такая же форма волнового движения, как и волны на воде, разбегающиеся от падающего камня. Когда звук распространяется от источника звука в какой-нибудь среде, например в воде, давление в этой среде ритмически изменяется, то возрастая, то убывая в каждой данной точке. Это происходит в результате перераспределения молекул вещества среды, в данном случае - водной: В местах сгущения молекул давление в среде повышено, в местах разрежения - понижено. Графическое изображение распространения звуковой волны и происходящего при этом изменения давления звука представляет собой синусоиду. Как и всякая волна, звуковая волна имеет длину. Длиной волны считается расстояние между двумя последовательными зонами максимума или минимума давления. В нашем примере с камнем длиной волны будет расстояние между ее соседними гребнями или впадинами, уровень которых соответственно выше или ниже среднего уровня волны. Число волн, проходящих в одну секунду через данную точку среды, и будет частотой звука. Понятно, что на том или ином заданном расстоянии коротких волн уложится больше, чем длинных, а также и то, что за данный промежуток времени большее число коротких волн достигнет определенной точки. Иначе говоря, частота коротких волн больше, чем длинных. Вернемся к нашему примеру с водной поверхностью и камнем. Легко заметить, что волны, вызванные на поверхности воды упавшим камнем, движутся с постоянной скоростью. Но по мере распространения волны делаются все слабее и слабее, то есть высота их, или по другому говоря - амплитуда колебаний водной поверхности, уменьшается. Но пока волны остаются еще заметными, их скорость не меняется. Скорость распространения волны не зависит и от частоты колебания среды. Все сказанное о волнах на воде справедливо и для звуковых волн. Так, например, звуковое колебание любой среды так же, как и колебание водной поверхности, имеет амплитуду. В практике же обычно измеряют не амплитуду звукового колебания, а звуковое, давление. Это давление выражается силой в ньютонах , с которой воздействует звуковая волна на площадь среды в один квадратный метр. Скорость звука зависит главным образом от упругости среды, в которой распространяется звуковая волна, и в значительно меньшей степени от других факторов, например от температуры. Скорость звука в воздухе при нуле градусов равна примерно , а в морской воде метрам в секунду. Таким образом, скорость звука в воде в 4,5 раза больше, чем в воздухе. Скорость распространения звука в более упругих, чем вода, средах еще больше. Так, во льду она равна , а в твердых породах деревьев и в почве - около метрам в секунду. Так как скорость звука есть постоянная величина для определенной среды в определенных условиях, то понятно, что длина звуковой волны изменяется обратно пропорционально частоте звука, а именно: Звук мы слышим потому, что звуковая волна передает нам часть энергии источника звуковых колебаний. От количества энергии зависит так называемая интенсивность звука, или его сила. Интенсивность звука оценивается количеством энергии в джоулях, приносимой звуковой волной за одну секунду то есть мощностью звуковой волны, выраженной в ваттах на поверхность среды в один квадратный сантиметр. Интенсивность самых слабых звуков, воспринимаемых человеческим ухом, составляет 10 ватт на кадратный сантиметр, а для сильных звуков, вызывающих у нас уже болевое ощущение,- 10 -2 ватт. Это значит, что в диапазоне различаемых нами звуков интенсивность самых сильных звуков больше самых слабых в триллионов раз. У многих животных этот диапазон еще больше. На практике и в научных исследованиях по акустике, чтобы не иметь дело с такими огромными значениями величин, пользуются логарифмической единицей измерения интенсивности звука, называемой "децибел". Децибел является не абсолютной, а относительной единицей измерения, характеризующей разницу между интенсивностью одного звука I 1 и интенсивностью другого I 2. Следовательно, если мы говорим, что интенсивность одного звука больше интенсивности другого, например, в тысячу раз, то это значит, что их интенсивности отличаются на 30 децибел. Как выражают различия интенсивностей двух звуков в децибелах, так же можно выразить и различие звуковых давлений. В децибелах измеряют не только соотношения, но и сами величины интенсивностей и звуковых давлений. В этом случае говорят об интенсивности звука и о звуковом давлении относительно так называемого стандартного нулевого уровня. Стандартный нулевой уровень соответствует минимальному уровню звукового давления, или минимальному уровню интенсивности звука, воспринимаемому человеком при частоте звуковых колебаний в один килогерц. При вычислении величины интенсивности звука в децибелах за стандартный нулевой уровень принимают величину его мощности, равную 10 ватт в расчете на квадратный сантиметр поверхности среды, а при вычислении величины звукового давления - 2x10 -5 Ньютона на квадратный метр. Назад Главная Содержание Далее. Простые и сложные звуковые колебания Анализ звуков Амплитудно-временные характеристики звукового сигнала.
Звуковые волны. Источники звука. Характеристики звука (Иванова М.Г.)
Сонник что означает беременность
Презентация 1 класс ломаная линия
Свойства звука
Правила подсчета объемов работ в строительстве снип
Мебель пятигорск каталоги