مصادر الصوت. ملخص: مصادر الصوت. اهتزازات الصوت

الغرض من الدرس:تكوين فكرة عن الصوت.

أهداف الدرس:

التعليمية:

• تهيئة الظروف لتعزيز معرفة الطلاب بالصوت ، التي تم الحصول عليها في دراسة العلوم الطبيعية ،
• المساهمة في توسيع وتنظيم معرفة الطلاب بالصوت.

النامية:

• الاستمرار في تطوير القدرة على تطبيق المعرفة والخبرة الخاصة في حالات مختلفة,
• تعزيز تنمية التفكير ، وتحليل المعرفة المكتسبة ، وتسليط الضوء على الشيء الرئيسي ، والتعميم والتنظيم.

التعليمية:

• تعزيز احترام الذات والآخرين ،
• تعزيز تكوين الإنسانية واللطف والمسؤولية.

نوع الدرس:الكشف عن المحتوى.

معدات:شوكة رنانة ، كرة على خيط ، جرس هوائي ، مقياس تردد القصب ، مجموعة أقراص بعدد مختلف من الأسنان ، بطاقة بريدية ، مسطرة معدنية ، معدات وسائط متعددة ، قرص عرض تم تطويره بواسطة المعلم لهذا الدرس .

خلال الفصول

من بين الحركات التذبذبية والموجة المختلفة الموجودة في الطبيعة والتكنولوجيا ، على وجه الخصوص أهميةفي حياة الإنسان لها اهتزازات وموجات صوتية وأصوات فقط. في الحياة اليومية- غالبًا ما تنتشر هذه الموجات في الهواء. من المعروف أن الصوت ينتشر أيضًا في الوسائط المرنة الأخرى: في الأرض ، في المعادن. عندما تغرق في الماء ، يمكنك سماع صوت محرك قارب يقترب بوضوح من بعيد. أثناء الحصار ، تم وضع "سامعين" في أسوار القلعة ، متابعين أعمال الحفر للعدو. في بعض الأحيان كانوا مكفوفين ، وكان سمعهم حادًا بشكل خاص. وفقًا للأصوات التي تنتقل في الأرض ، على سبيل المثال ، تم اكتشاف تقويض العدو لجدران دير زاغورسك في الوقت المناسب. بسبب وجود جهاز سمع الشخص ، يتلقى من بيئةبمساعدة الأصوات الرائعة والمعلومات المتنوعة. يتم تنفيذ الكلام البشري أيضًا من خلال الأصوات.

أمامك على المنضدة أوراق عمل تحتوي على سطور من كتاب تشارلز ديكنز The Cricket Behind the Hearth. يجب على كل واحد منكم وضع خط تحت الكلمات التي تعبر عن الصوت.

1 خيار

• لم تستعد الجزازة الخائفة إلى رشده إلا عندما توقفت الساعة عن الاهتزاز تحته ، وتوقفت أخيرًا حشرجة قرقعة سلاسلها وأوزانها. لا عجب أنه كان متحمسًا للغاية: بعد كل شيء ، هذه الساعة العظمية الصاخبة ليست ساعة ، ولكنها مجرد هيكل عظمي! - قادرة على بث الخوف في نفوس أي شخص عند بدء تكسير العظام ...
• .... ثم ، ضع في اعتبارك أن إبريق الشاي قرر قضاء أمسية ممتعة. شيء ما قرقر في حلقه بشكل لا يمكن السيطرة عليه ، وكان قد بدأ بالفعل في إصدار شخير متشنج ، رنان ، قطعه على الفور ، كما لو أنه لم يقرر بعد ما إذا كان يجب عليه الآن أن يظهر نفسه على أنه زميل اجتماعي. عندها ، بعد محاولتين أو ثلاث محاولات فاشلة لإغراق الرغبة في التواصل الاجتماعي في نفسه ، تخلص من كل كآبه ، كل ما لديه من ضبط النفس وانطلق في مثل هذه الأغنية المريحة والمبهجة التي لم يستطع أي طفل يبكي العندليب مواكبة ذلك. له ....
• .... كان إبريق الشاي يغني أغنيته بمرح ومبهج لدرجة أن جسمه الحديدي بالكامل كان يرن ويقفز فوق النار ؛ وحتى الغطاء نفسه بدأ يرقص شيئًا مثل الرقصة ويطرق على إبريق الشاي (الطحن ، والقرعشة ، والخشخشة ، والنقر ، والشخير الرنان ، والغناء ، والانفجار ، والغناء ، والطنين ، والقرع).

الخيار 2:

• هنا ، إذا كنت ترغب في ذلك ، بدأ الكريكيت حقًا في ترديد صدى إبريق الشاي! لقد التقط الجوقة بصوت عالٍ بطريقته الخاصة - خط ، خط ، خط! كان صوته غير متناسب بشكل مذهل مع طوله مقارنة بإبريق الشاي ، لدرجة أنه إذا انفجر على الفور ، مثل بندقية محملة بشحنة كبيرة ، فسيبدو لك نهاية طبيعية وحتمية ، وقد سعى هو نفسه بكل ما لديه. ربما.
• .... لم يعد على إبريق الشاي أن يغني بمفرده. استمر في لعب دوره بحماس مستمر ، لكن الكريكيت استولى على دور الكمان الأول واحتفظ به. يا إلهي كيف زقزق! رن صوته النحيف الحاد الثاقب في جميع أنحاء المنزل ، وربما تومض مثل نجم في الظلام خلف الجدران. في بعض الأحيان ، عند أعلى الأصوات ، أطلق فجأة مثل هذه النغمة التي لا توصف لدرجة أنه بدا بشكل لا إرادي أنه يقفز عالياً في نوبة إلهام ، ثم يسقط على قدميه مرة أخرى. ومع ذلك ، فقد غنوا بانسجام تام ، والكريكيت والغلاية ... ظل موضوع الأغنية كما هو ، وبينما كانوا يتنافسون ، غنوا بصوت أعلى وأعلى وأعلى. (بصوت عالٍ ، امتنع ، وضع صرير - ستريك ، ستريك ، ستريك ، مكسور ، منفرد ، غرد ، حاد ، صوت خارق ، رن ، أصوات عالية ، نغمة ، غناء ، أغاني ، غناء ، بصوت أعلى)

نحن نعيش في عالم من الأصوات. يسمى فرع الفيزياء الذي يدرس الظواهر الصوتية علم الصوتيات. (شريحة 1).

الاهتزازات هي مصادر الصوت. (الشريحة 2).

"كل ما يبدو يتذبذب بالضرورة ، ولكن ليس كل ما يتذبذب يبدو."

دعونا نعطي أمثلة على أجسام متذبذبة وليست أصوات. مقياس تردد القصب ، مسطرة طويلة. ما هي الأمثلة التي يمكن أن تعطيها؟ (تفرع في الريح ، تطفو في الماء ، إلخ.)

قصّر المسطرة واستمع إلى الصوت. يصدر جرس الهواء أصواتًا أيضًا. دعونا نثبت أن جسم السبر يتأرجح. للقيام بذلك ، خذ شوكة رنانة. الشوكة الرنانة عبارة عن قضيب مقوس مثبت على حامل ، ونضربه بمطرقة مطاطية. عند إحضار شوكة رنانة إلى كرة صغيرة معلقة على خيط ، سنرى أن الكرة منحرفة.

إذا مررنا شوكة رنانة عبر زجاج مغطى بالسخام ، فسنرى رسمًا بيانيًا لاهتزازات الشوكة الرنانة. ما اسم هذا المخطط؟ ( الشوكة الرنانة ترتكب الاهتزازات التوافقية )

يمكن أن تكون مصادر الصوت أجسامًا سائلة وحتى غازات. أزيز الهواء في المدخنة والماء يغني في الأنابيب.

ما هي بعض الأمثلة على مصادر الصوت؟ ( الساعة الميكانيكية ، غلاية الغليان ، صوت المحرك)

عندما يصدر الجسم صوتًا ، فإنه يهتز ، تنتقل اهتزازاته إلى جزيئات الهواء القريبة ، والتي تبدأ في الاهتزاز ونقل الاهتزازات إلى الجسيمات المجاورة ، وتقوم بدورها بنقل الاهتزازات أكثر. نتيجة لذلك ، تتولد الموجات الصوتية وتنتشر في الهواء.

الموجة الصوتية هي منطقة ضغط وخلخلة وسط مرن (هواء) ، الموجة الصوتية هي موجة طولية (الشريحة 3).

نحن ندرك الصوت من خلال أعضائنا السمعية - الأذن.

(أحد الطلاب يروي كيف يحدث ذلك) (الشريحة 4).

(طالب آخر يتحدث عن مخاطر سماعات الرأس.)

"من خلال دراسة سلوك الشباب في مترو العاصمة لمدة شهرين ، توصل الخبراء إلى استنتاج مفاده أن كل 8 من كل 10 مستخدمين نشطين للأجهزة الإلكترونية المحمولة في مترو موسكو يستمعون إلى الموسيقى. للمقارنة: عند شدة صوت تبلغ 160 ديسيبل ، تكون طبلة الأذن مشوهة. قوة الصوت التي ينتجها المشغلون من خلال سماعات الرأس تساوي 110-120 ديسيبل. هكذا على الأذنين يذهب الرجلتأثير، يساوي ذلك، والتي تدور حول شخص يقف على بعد 10 أمتار من محرك نفاث طافت. إذا تم تطبيق هذا الضغط على طبلة الأذن يوميًا ، فإن الشخص معرض لخطر الإصابة بالصمم. قالت كريستينا أنانكينا ، أخصائية طب الأنف والأذن والحنجرة: "على مدى السنوات الخمس الماضية ، بدأ الشباب والفتيات في الحضور إلى حفل الاستقبال كثيرًا. إنهم جميعًا يريدون أن يكونوا عصريين ، ويستمعون باستمرار إلى الموسيقى. ومع ذلك ، فإن التعرض الطويل للموسيقى الصاخبة يقتل السمع ببساطة. . " إذا احتاج الجسد بعد حفلة لموسيقى الروك إلى عدة أيام حتى يتعافى ، فعند حدوث هجوم يومي على الأذنين ، لا يتبقى وقت لترتيب جلسة الاستماع. يتوقف الجهاز السمعي عن إدراك الترددات العالية. "أي ضوضاء تزيد شدتها عن 80 ديسيبل تؤثر سلبًا الأذن الداخلية، - يقول مرشح العلوم الطبية ، أخصائي السمعيات فاسيلي كورفياكوف. - تؤثر الموسيقى الصاخبة على الخلايا المسؤولة عن إدراك الصوت ، خاصة إذا كان الهجوم يأتي مباشرة من سماعات الرأس. يتفاقم الوضع أيضًا بسبب الاهتزاز في مترو الأنفاق ، مما يؤثر أيضًا سلبًا على بنية الأذن. يؤدي هذان العاملان معًا إلى فقدان السمع الحاد. يكمن الخطر الرئيسي في أنه يحدث بين عشية وضحاها ، ولكن من الصعب جدًا علاجه. "نظرًا للتعرض للضوضاء في الأذن ، فإن خلايا الشعر المسؤولة عن انتقال العدوى إشارة صوتيةفي الدماغ. والطب لم يجد بعد طريقة لاستعادة هذه الخلايا ".

تلاحظ الأذن البشرية الاهتزازات بتردد 16-20000 هرتز. كل شيء أقل من 16 هرتز هو فوق صوتي ، كل شيء بعد 20000 هرتز بالموجات فوق الصوتية (الشريحة 6).

سنستمع الآن إلى النطاق من 20 إلى 20000 هرتز ، وسيحدد كل منكما حد السمع لديك (الشريحة 5).(المولد ، انظر الملحق 2)

تسمع العديد من الحيوانات أصوات الأشعة تحت الحمراء والفائقة. أداء الطالب (الشريحة 6).

تنتشر الموجات الصوتية في الأجسام الصلبة والسائلة والغازية ، ولكنها لا تنتشر في الفراغ.

تظهر القياسات أن سرعة الصوت في الهواء عند 0 درجة مئوية وطبيعية الضغط الجوييساوي 332 م / ث. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تزداد السرعة. للمهام ، نأخذ 340 م / ث.

(أحد الطلاب يحل المشكلة).

مهمة. حدد العالم الفرنسي Biot سرعة الصوت في الحديد الزهر على النحو التالي. في أحد طرفي أنبوب الحديد الزهر ، تم ضرب جرس ، وفي الطرف الآخر ، سمع المراقب صوتين: الأول ، الذي جاء من خلال الحديد الزهر ، وبعد فترة ، الثاني ، الذي جاء من خلال هواء. يبلغ طول الأنبوب 930 مترًا ، واتضح أن الفاصل الزمني بين انتشار الأصوات هو 2.5 ثانية. أوجد سرعة الصوت في الحديد الزهر من هذه البيانات. سرعة الصوت في الهواء 340 م / ث ( إجابة: 3950 م / ث).

سرعة الصوت في مختلف البيئات (الشريحة 7).

الأجسام اللينة والمسامية هي موصلات رديئة للصوت. لحماية أي غرفة من اختراق الأصوات الدخيلة ، يتم وضع الجدران والأرضية والسقف بطبقات من مواد تمتص الصوت. هذه المواد هي: اللباد ، الفلين المضغوط ، الحجارة المسامية ، الرصاص. تتحلل الموجات الصوتية في هذه الطبقات البينية بسرعة.

نرى مدى تنوع الصوت ، دعنا نميزه.

يُطلق على الصوت الناتج عن جسم يهتز بشكل متناغم النغمة الموسيقية. تتوافق كل نغمة موسيقية (do، re، mi، fa، salt، la، si) مع طول وتردد معينين للموجة الصوتية (الشريحة 8).

الشوكة الرنانة لدينا لها نغمة la ، تردد 440 هرتز.

الضوضاء عبارة عن مزيج فوضوي من الأصوات التوافقية.

تتميز الأصوات الموسيقية (النغمات) بصوت عالٍ وطبقة جرس.

ستؤدي ضربة ضعيفة إلى جذع الشوكة الرنانة إلى اهتزازات ذات سعة صغيرة ، وسنسمع صوتًا هادئًا.

ستتسبب الضربة القوية في حدوث تذبذبات ذات سعة أكبر ، وسنسمع صوتًا عاليًا.

يتم تحديد جهارة الصوت من خلال اتساع الاهتزازات في الموجة الصوتية (الشريحة 9).

الآن سأدور 4 أقراص ، والتي لها كمية مختلفةأسنان. سوف ألمس البطاقة البريدية لهذه الأسنان. في القرص ذي الأسنان الكبيرة ، تهتز البطاقة البريدية كثيرًا ويكون الصوت أعلى. بالنسبة للقرص ذي الأسنان الأقل ، تتأرجح البطاقة البريدية أقل ويكون الصوت أقل.

يتم تحديد درجة الصوت من خلال تردد اهتزازات الصوت. كلما زاد التردد ، ارتفع الصوت. (الشريحة 10)

أعلى نوتة سوبرانو بشرية حوالي 1300 هرتز

أدنى نغمة بشرية هي الجهير عند حوالي 80 هرتز.

من لديه نغمة أعلى في البعوض أو النحلة؟ وما رأيك ، من يرفرف بجناحيه في كثير من الأحيان بعوضة أو نحلة طنانة.

جرس الصوت هو نوع من تلوين الصوت نميز به أصوات الناس من مختلف الآلات. (الشريحة 11).

يتكون كل صوت موسيقي معقد من سلسلة من الأصوات التوافقية البسيطة. أدنى منهم هو الرئيسي. الباقي أعلى منه بعدد صحيح من المرات ، على سبيل المثال ، 2 أو 3-4 مرات. يطلق عليهم إيحاءات. كلما اختلطت النغمات الأساسية بالنغمة الأساسية ، زاد ثراء الصوت. تضفي الدرجات اللونية العالية على الجرس "تألقًا" و "سطوعًا" و "معدنية". المنخفض يعطي "القوة" و "العصير". كتب A.G. Stoletov: "النغمات البسيطة التي نحصل عليها من شوكاتنا الرنانة لا تستخدم في الموسيقى ، فهي لاذعة ولا طعم لها مثل الماء المقطر."

حصره

1. ماذا تسمى دراسة الصوت؟
2. كان هناك انفجار هائل على سطح القمر. على سبيل المثال ، ثوران بركاني. هل سنسمعها على الأرض؟
3. هل تهتز الحبال الصوتية بشكل أقل تواترًا في الجهير أو مغني التينور؟
4. تصدر معظم الحشرات أصواتًا عندما تطير. ما سبب ذلك؟
5. كيف يمكن للناس التواصل على القمر؟
6. لماذا يتم التنصت عليهم عند فحص عجلات العربات أثناء توقف القطار؟

العمل في المنزل:§34-38. التمرين 30 (رقم 2 ، 3).

الأدب

1. دورة في الفيزياء ، ف 2 ، ل المدرسة الثانوية/ بيريشكين أ. - م: التنوير 1968. - 240 ص.
2. التذبذبات والأمواج في مسار الفيزياء للمدرسة الثانوية. دليل للمعلمين / Orekhov V.P. - م: التنوير ، 1977. - 176 ص.
3. لعبة الكريكيت خلف الموقد / ديكنز تش. - م: إيكسمو ، 2003. - 640 ثانية.

درس متكامل في الفيزياء والموسيقى وعلوم الكمبيوتر.

الغرض من الدرس:

تعريف الطلاب بمفهوم "الصوت" وخصائص الصوت ؛ تعليم تمييز الأصوات عن طريق جهارة الصوت ، والجرس ، وإظهار كيفية ارتباط هذه الخصائص بتردد وسعة الاهتزازات ؛ أظهر العلاقة بين الفيزياء والموسيقى.

هدف

تحميل:

معاينة:

الصف 9 الدرس 36

مصادر الصوت. اهتزازات الصوت. حل المشاكل.

الغرض من الدرس: تعريف الطلاب بمفهوم "الصوت" وخصائص الصوت ؛ لتعليم تمييز الأصوات عن طريق الجهارة والنغمة والجرس ؛ تبين كيف ترتبط هذه الخصائص بتردد وسعة التذبذبات ؛ أظهر العلاقة بين الفيزياء والموسيقى.

خلال الفصول.

1. تنظيم الوقت.
2. تحديث المعرفة.

شريحة 1

• مسح أمامي

1. ما هو موجات ميكانيكية?

2. ما هما نوعان من الموجات الميكانيكية؟

3. ما هي الدورة ، التردد ، الطول الموجي ، سرعة الموجة؟ ما العلاقة الموجودة بينهما؟

• عمل مستقل.

3. تعلم مواد جديدة.

مدرس. في الدرس الأخير ، بدأنا في دراسة الموجات الميكانيكية من أجل التعرف عليها بشكل أكبر موجات كهرومغناطيسية. على الرغم من أن لديهم أسماء مختلفة وطبيعة مادية مختلفة ، إلا أنهم موصوفون بنفس المعلمات والمعادلات. اليوم سوف نتعرف على نوع آخر من الموجات الميكانيكية. ستكتب اسمهم بعد حل مشكلة منطقية (تسمى طريقة حل هذه المشكلات "العصف الذهني").

لدى الإنجليز حكاية خرافية: "أمسك الشيطان بثلاثة مسافرين ووافق على تركهم يرحلون إذا أعطوه مهمة مستحيلة. طلب أحدهم جعل شجرة تنمو ذهبية ، والآخر - لجعل النهر يتدفق مرة أخرى. لعنة مازحا ، تعامل مع هذا وأخذ أرواح كلا المسافرين. يتبقى مسافر ثالث ... "أيها الرجال ، ضعوا أنفسكم مكان هذا المسافر وقدموا للشيطان مهمة مستحيلة. (مقترح إصدارات مختلفة.) "... والصفير الثالث وقال:" خيطوا زرًا لهذا! " - وخزي الشيطان.

ما هي الصافرة؟

طلاب. صوت.

الشريحة 2 (موضوع الدرس)

الشريحة 3

عالم الأصوات متنوع للغاية
غني ، جميل ، متنوع ،
لكن السؤال يعذبنا جميعًا

من أين تأتي الأصوات؟
أن آذاننا مبتهجة في كل مكان؟
حان الوقت للتفكير بجدية.

1. طبيعة الصوت. الشروط اللازمة لوجود الصوت

مدرس. نحن نعيش في عالم من الأصوات التي تسمح لنا بتلقي معلومات حول ما يحدث حولنا.

يحاولون الهمس بقطع الملصقات ،
يحاول الصراخ على الأسطح الحديدية ،
والماء يحاول الغناء في الأنابيب ،
وهكذا فإن الأسلاك لا حول لها ولا قوة ...

ك يا فانشينكين.

ما هو الصوت؟ كيف يمكن أن تحصل عليه؟ الفيزياء تجيب على كل هذه الأسئلة.

الشريحة 4

ما هي الصوتيات.

علم الصوت هو فرع من فروع الفيزياء يتعامل مع دراسة الصوت وخصائصه وظواهر الصوت.

تحمل الموجات الصوتية طاقة ، مثل أنواع الطاقة الأخرى ، يمكن أن يستخدمها البشر. لكن الشيء الرئيسي هو مدى ضخم وسائل التعبيرهذا الكلام والموسيقى. منذ العصور القديمة ، خدمت الأصوات الناس كوسيلة للتواصل والتواصل مع بعضهم البعض ، ووسيلة لمعرفة العالم وإتقان أسرار الطبيعة. الأصوات هي رفقائنا الدائمين. يتصرفون مع شخص بطرق مختلفة: يفرحون ويزعجون ، يهدئون ويعطون القوة ، يداعبون الأذن ويخافون من عدم توقعهم. (تم تشغيل تسجيل "أجراس روستوف".)

دقت الأجراس الشهيرة لجرس الجرس ذي الأربعة أقواس ، الذي بني في 1682-1687. في مدينة روستوف الكبرى ، مدينة مجد الماضي. يؤدّي خمسة قرع أجراس روستوف ، ويتأرجح شخصان في لغة أكبر جرس "سيسويا". ثلاثة عشر جرسًا مرتبة على التوالي. يصبح الرنين حتى يتمكنوا من رؤية بعضهم البعض والاتفاق في اللباقة.

من العصور القديمة رنين الجرسرافق حياة الناس. لطالما اشتهرت فيليكي نوفغورود ، بسكوف ، بموسكو بأجراسها ، لكن لم تكن هناك "أوركسترا" مثل روستوف. ما هو سبب الصوت؟

الشريحة 5

سبب الصوت؟ - اهتزاز (اهتزازات) الأجسام ، على الرغم من أن هذه الاهتزازات غالبًا ما تكون غير مرئية لأعيننا.

مصادر الصوت - تتأرجح الأجسام.

ومع ذلك ، ليست كل الأجسام المهتزة هي مصادر الصوت. دعونا نتأكد من هذا.

تجربة 1. "يوم العصيان".

"لا يمكنك فعل ذلك! لا تنقر فوق الخط! الآن كسر المسطرة - كيف ستقيس المقاطع في الرياضيات؟ كم مرة سمعنا هذا في المدرسة! ولكن الآن سيكون لدينا يوم عصيان. في هذه التجربة ، لا يُسمح بذلك فقط - تحتاج إلى النقر فوق المسطرة الموجودة على حافة الجدول. بعد كل شيء ، هذه أيضًا فيزياء!

المواد: مسطرة ، طاولة.

التسلسل.

ضع المسطرة على الطاولة بحيث يتدلى نصفها على حافة الطاولة. اضغط بقوة بيدك على الطرف الموجود على الطاولة ، وثبته في مكانه. بيدك الأخرى ، ارفع الطرف الحر للمسطرة (ليس صعبًا جدًا حتى لا تنكسر) واتركه. استمع إلى صوت الطنين الناتج.

الآن حرك المسطرة للأمام قليلاً لتقليل طول الجزء المتدلي. ثني ثم حرر المسطرة مرة أخرى. ما الصوت الذي أحدثته؟ هل هي نفس المرة السابقة؟

التفسير العلمي.

كما خمنت على الأرجح ، يصدر صوت الأزيز عن طريق اهتزاز جزء من المسطرة المعلق على حافة الطاولة. الجزء الذي يتم ضغطه على المنضدة لا يمكنه الاهتزاز وبالتالي لا يصدر صوتًا على الإطلاق. كلما كانت النهاية الاهتزازية للمسطرة أقصر ، زاد الصوت الذي يتم الحصول عليه ،كلما طالت مدة الصوت ، انخفض الصوت.

الشريحة 6

الصوت هو موجات ميكانيكية مرنةينتشر في الغازات والسوائل ، المواد الصلبة.

موجات تثير الإحساس بالصوت معالتردد من 16 هرتز إلى 20000 هرتز

تسمى الموجات الصوتية (طولية في الغالب).

شريحة 7

يمكن مقارنة انتشار الصوت بانتشار الموجة في الماء. فقط دور الحجر الذي يتم إلقاؤه في الماء يلعبه جسم متأرجح ، وبدلاً من سطح الماء ، تنتشر الموجات الصوتية في الهواء. ينتج عن كل اهتزاز لفرع الشوكة الرنانة تكثيف واحد وخلخلة واحدة في الهواء. إن تناوب هذه التركيزات والتفريغ هو موجة صوتية.

شريحة 8

لسماع الصوتضروري:

1. مصدر الصوت.

2. وسط مرن بينه وبين الأذن.

3. نطاق تردد معين من اهتزازات مصدر الصوت - بين 16 هرتز و 20 كيلوهرتز ،

4. قوة كافية من الموجات الصوتية لإدراك الأذن.

شريحة 9

هناك نوعان من مصادر الصوت: اصطناعية وطبيعية ، ابحث عنها في الألغاز:

الشرائح 10-12

1. التحليق فوق الأذن ،

قال لي: "أنا لست ذبابة".

الأنف طويل

من سيقتله

سوف يسفك دمه.

(البعوض).

3. الطيور المغردة الصغيرة في الغابة

الأرواح،

ينظف الريش

(طائر).

4. يمشي ذهابًا وإيابًا ،

لا تتعب.

لكل من يأتي

إنها تمد يدها.

(باب).

5. شقيقان

يطرقون على قاع واحد.

ولكن ليس مجرد فوز-

يغنون أغنية معًا.

(طبل).

6. رعي البقرة في المرج

ذهبت المضيفة

شنق الجرس الصغير.

ما هذا؟ يخمن!

(جرس).

6. على مثلث خشبي

سحب ثلاثة خيوط

التقطت ولعبت

بدأت الأرجل في الرقص من تلقاء نفسها.

(بالاليكا).

8. الجهاز صغير ،

لكن هذا مدهش.

إذا كان صديقي بعيدًا

من السهل علي التحدث معه.

(هاتف).

يتم إنتاج الأصوات الموسيقية بواسطة آلات موسيقية مختلفة. تختلف مصادر الصوت فيها ، لذلك تنقسم الآلات الموسيقية إلى عدة مجموعات:

الشرائح 13-16

• قرع - الدف ، الطبول ، الزيلوفون ، إلخ. (هنا ، تتأرجح المادة الممتدة ، والألواح المعدنية ، وما إلى ذلك من تأثير عصا أو يد) ؛
• آلات النفخ - المزامير ، الأبواق والمراوح ، الكلارينيت ، الأبواق ، الأنابيب (تقلبات عمود الهواء داخل الجهاز
• الأوتار - الكمان ، الجيتار ، إلخ..
• لوحات المفاتيح - البيانو ، القيثارات (تحدث اهتزازات الأوتار هنا عن طريق ضربها بالمطارق);

وبالتالي ، وفقًا للتأثير الناتج علينا ، يتم تقسيم جميع الأصوات إلى مجموعتين: الأصوات الموسيقية والضوضاء. كيف يختلفون عن بعضهم البعض؟

من الصعب التمييز بين الموسيقى والضوضاء ، لأن ما قد يبدو كموسيقى لأحدهم قد يكون مجرد ضوضاء للآخر. يعتبر البعض الأوبرا غير موسيقية تمامًا ، بينما يرى البعض الآخر ، على العكس من ذلك ، حدود الكمال في الموسيقى. قد يكون صهيل الخيول أو صرير عربة محملة بالأخشاب ضجيجًا لمعظم الناس ، ولكن الموسيقى لحطاب. بالنسبة للوالدين المحبين ، قد يبدو صراخ المولود الجديد مثل الموسيقى ؛ بالنسبة للآخرين ، هذه الأصوات مجرد ضوضاء.

ومع ذلك ، يتفق معظم الناس على أن الأصوات تأتي من الأوتار المهتزة والقصب وضبط الشوك والاهتزاز الأحبال الصوتيةمغني موسيقي ولكن إذا كان الأمر كذلك. ما هو الضروري في إثارة صوت أو نغمة موسيقية؟

تُظهر تجربتنا أنه من الضروري للصوت الموسيقي أن تحدث الاهتزازات على فترات منتظمة. اهتزازات الشوكة الرنانة والخيوط وما إلى ذلك. من هذه الطبيعة اهتزازات القطارات والعربات بالأخشاب وما إلى ذلك. تحدث على فترات غير منتظمة وغير منتظمة ، والأصوات التي تنتجها هي ضوضاء فقط. يختلف الضجيج عن النغمة الموسيقية من حيث أنه لا يتوافق مع أي تردد محدد للاهتزاز ، وبالتالي ، نغمة معينة. يحتوي الضجيج على اهتزازات ذات ترددات مختلفة. مع تطور الصناعة والنقل الحديث عالي السرعة ، نشأت مشكلة جديدة - مكافحة الضوضاء. بل كان هناك مفهوم جديد "للتلوث الضوضائي" للبيئة.

شريحة 17 قدم R. Rozhdestvensky صورة دقيقة للغاية وواسعة للواقع الحالي:

المطارات

أرصفة ومنصات

غابات بلا طيور وأراضي بلا ماء ...

أقل وأقل - الطبيعة المحيطة ،

المزيد والمزيد من البيئة.

الضجيج ، خاصةً ذات الكثافة العالية ، ليس مزعجًا ومتعبًا فحسب - بل يمكن أن يقوض الصحة بشكل خطير.

والأخطر هو التعرض المطول للضوضاء الشديدة على سمع الشخص ، والتي يمكن أن تؤدي إلى فقدان السمع الجزئي أو الكامل. تظهر الإحصاءات الطبية أن ضعف السمع في السنوات الاخيرةيأخذ مكان الصدارة في هيكل الأمراض المهنية ولا يميل إلى النقصان.

لذلك ، من المهم معرفة ميزات الإدراك الصوتي للفرد ، ومستويات الضوضاء المقبولة من وجهة نظر ضمان الصحة والأداء العالي والراحة ، وكذلك وسائل وطرق التحكم في الضوضاء.

التأثير السلبي للضوضاء على الإنسان والحماية منه.

الآثار الضارة للضوضاء على جسم الإنسان.

شريحة 18

إن مظاهر الآثار الضارة للضوضاء على جسم الإنسان متنوعة للغاية.

التعرض الطويل للضوضاء الشديدة(فوق 80 ديسيبل) لسمع الشخص يؤدي إلى فقدانه الجزئي أو الكامل. اعتمادًا على مدة وشدة التعرض للضوضاء ، هناك انخفاض أكبر أو أقل في حساسية أعضاء السمع ، والذي يتم التعبير عنه كتحول مؤقت في عتبة السمع ، والذي يختفي بعد نهاية التعرض للضوضاء ، ومع فترة طويلة مدة و (أو) الضوضاء ، لا رجعة فيهافقدان السمع (ضعف السمع)التي تتميز بتغير مستمر في عتبة السمع.

هناك الدرجات التالية لفقدان السمع:

شريحة 19

• درجة I (ضعف السمع الخفيف) - ضعف السمع في منطقة ترددات الكلام هو 10-20 ديسيبل ، بتردد 4000 هرتز - 20-60 ديسيبل ؛
• الدرجة الثانية (ضعف السمع المعتدل) - ضعف السمع في منطقة ترددات الكلام هو 21-30 ديسيبل ، بتردد 4000 هرتز - 20-65 ديسيبل ؛
• الدرجة الثالثة (ضعف السمع الكبير) - فقدان السمع في منطقة ترددات الكلام هو 31 ديسيبل أو أكثر بتردد 4000 هرتز - 20-78 ديسيبل.

لا يقتصر تأثير الضوضاء على جسم الإنسان على تأثيرها على جهاز السمع.. من خلال الألياف أعصاب سمعيةينتقل تهيج الضوضاء إلى الجهاز العصبي المركزي واللاإرادي ، ومن خلاله يؤثر اعضاء داخلية، مما يؤدي إلى تغييرات كبيرة في الحالة الوظيفية للجسم يؤثر الحالة العقليةيسبب الشعور بالقلق والتهيج. الشخص الذي يتعرض لضوضاء شديدة (أكثر من 80 ديسيبل) يقضي ما متوسطه 10-20 ٪ من الجهد البدني والنفسي العصبي من أجل الحفاظ على المخرجات التي حققها عند مستوى صوت أقل من 70 ديسيبل. تم إنشاء زيادة بنسبة 10-15 ٪ في إجمالي معدلات الإصابة بالأمراض للعاملين في الصناعات الصاخبة. يتجلى التأثير على الجهاز العصبي اللاإرادي حتى في مستويات الصوت المنخفضة (40-70 ديسيبل). من ردود الفعل الخضرية أكثر وضوحا هو انتهاك الدورة الدموية الطرفيةعن طريق انقباض الشعيرات الدموية جلدوالأغشية المخاطية وكذلك زيادتها ضغط الدم(عند مستويات صوت أعلى من 85 ديسيبل).

يؤدي تأثير الضوضاء على الجهاز العصبي المركزي إلى زيادة الفترة الكامنة (الخفية) للتفاعل الحركي البصري ، مما يؤدي إلى ضعف الحركة. العمليات العصبيةالتغييرات في المعلمات الكهربية للدماغ ، وتعطل النشاط الكهربائي الحيوي للدماغ مع ظهور تغيرات وظيفية عامة في الجسم (بالفعل بضوضاء 50-60 ديسيبل) ، وتغير بشكل كبير القدرات الحيوية للدماغ ، ودينامياتها ، وتسبب تغيرات كيميائية حيوية في هياكل الدماغ.

للضوضاء المندفعة وغير المنتظمةزيادة التعرض للضوضاء.

التغييرات في الحالة الوظيفية للمركزية واللاإرادية الجهاز العصبيتحدث في وقت أبكر بكثير وعند مستويات ضوضاء أقل من انخفاض الحساسية السمعية.

شريحة 20

حاليًا ، يتميز "مرض الضجيج" بمجموعة من الأعراض:

• انخفاض حساسية السمع.
• تغيير في وظيفة الهضم ، معبراً عنه بانخفاض الحموضة ؛
• قصور القلب والأوعية الدموية.
• اضطرابات الغدد الصماء العصبية.

أولئك الذين يعملون في ظروف التعرض للضوضاء لفترات طويلة يعانون من التهيج ، والصداع ، والدوخة ، وفقدان الذاكرة ، وزيادة التعب ، وفقدان الشهية ، وآلام الأذن ، وما إلى ذلك. يمكن أن يسبب التعرض للضوضاء تغيرات سلبية الحالة العاطفيةشخص ، حتى الضغط. كل هذا يقلل من قدرة الإنسان على العمل وإنتاجيته وجودته وسلامة العمل. ثبت أنه أثناء العمل الذي يتطلب مزيدًا من الاهتمام ، مع زيادة مستوى الصوت من 70 إلى 90 ديسيبل ، تنخفض إنتاجية العمل بنسبة 20 ٪.

الشريحة 21 (فيلم الأدوية الرقمية)

الشريحة 22

الموجات فوق الصوتية ( أعلى من 20000 هرتز) تسبب أيضًا تلفًا في السمع ، على الرغم من أن الأذن البشرية لا تستجيب لها. الموجات فوق الصوتية القوية تؤثر على الخلايا العصبية في الدماغ و الحبل الشوكي، يسبب حرقان في الخارج قناة الأذنوشعور بالغثيان.

لا تقل خطورةفوق الصوتية التعرض للاهتزازات الصوتية (أقل من 20 هرتز). عند الشدة الكافية ، يمكن أن تؤثر الأشعة تحت الصوتية الجهاز الدهليزي، مما يقلل من الحساسية السمعية ويزيد من التعب والتهيج ويؤدي إلى ضعف التنسيق. تلعب التذبذبات غير الترددية بتردد 7 هرتز دورًا خاصًا. نتيجة لتوافقها مع التردد الطبيعي لإيقاع ألفا في الدماغ ، لا يتم ملاحظة ضعف السمع فحسب ، بل قد يحدث أيضًا نزيف داخلي. الأشعة تحت الحمراء (6 8 هرتز) إلى اضطراب نشاط القلب والدورة الدموية.

الشرائح 23 - 24

الحفاظ على السمع

سد أذنيك بإبهامك السبابةضعه بلطف على الجفون عيون مغلقة. تضغط الأصابع الوسطى على فتحتي الأنف. تقع الأصابع غير المسماة والأصابع الصغيرة على الشفاه ، وهي مطوية في أنبوب وتمتد إلى الأمام. قم بأداء نفس سلس من خلال الفم حتى ينتفخ الخدين. بعد الاستنشاق ، قم بإمالة رأسك وحبس أنفاسك. ثم ارفع رأسك ببطء وافتح عينيك وازفر من خلال أنفك.

2. تمرن "الشجرة" للصمت - بسيط جدًا.يمكنك التحدث فقط في حالة طرح سؤال مباشر في الشكل الصحيح. الأسئلة: "حسنًا ، كيف؟" ، "ماذا تفعل؟" ، "ذهبت ، أو كيف؟" - لا تعمل. بعد فترة ، يبدأ السائل في الشعور بأنه محرض حقير وبسؤاله: "ماذا حان الوقت؟ "- يفهم نفسه .. ويبدأ الصمت. التمرين يساعد على الحفاظ على الطاقة ، وشحذ السمع والتركيز.

مصادر الصوت. اهتزازات الصوت

يعيش الإنسان في عالم الأصوات. الصوت بالنسبة لشخص هو مصدر للمعلومات. يحذر الناس من الخطر. صوت في شكل موسيقى ، العصافير يمنحنا المتعة. يسعدنا أن نسمع صوتًا لطيفًا لشخص ما. الأصوات مهمة ليس فقط للإنسان ، ولكن أيضًا للحيوانات ، حيث يساعد التقاط الصوت الجيد على البقاء على قيد الحياة.

صوتهي موجات ميكانيكية مرنة تنتشر في الغازات والسوائل والمواد الصلبة، وهي غير مرئية ، ولكن يتم إدراكها من خلال الأذن البشرية (تؤثر الموجة طبلة الأذنأذن). الموجة الصوتية هي موجة ضغط طولية وخلخلة.

سبب الصوت- اهتزازات (تذبذبات) الأجسام ، على الرغم من أن هذه الاهتزازات غالبًا ما تكون غير مرئية لأعيننا.

شوكة- هذا لوحة معدنية على شكل حرف U، يمكن أن تتأرجح نهاياتها بعد اصطدامها. نشرت الشوكة الرنانةالصوت ضعيف جدًا ولا يمكن سماعه إلا من مسافة قصيرة. مرنان- صندوق خشبي يمكن تثبيت شوكة رنانة عليه يعمل على تضخيم الصوت. في هذه الحالة ، لا يحدث انبعاث الصوت فقط من الشوكة الرنانة ، ولكن أيضًا من سطح الرنان. ومع ذلك ، فإن مدة صوت الشوكة الرنانة على الرنان ستكون أقل من بدونها.

إذا أنشأنا فراغًا ، فهل سنتمكن من تمييز الأصوات؟ وضع روبرت بويل ساعة في وعاء زجاجي عام 1660. عندما قام بضخ الهواء ، لم يسمع أي صوت. التجربة تثبت ذلك هناك حاجة إلى وسيط لنشر الصوت.

يمكن أن ينتشر الصوت أيضًا في الوسائط السائلة والصلبة. تحت الماء يمكنك سماع تأثيرات الحجارة بوضوح. دعونا نضع الساعة على طرف واحد لوح خشبي. من خلال وضع أذنك على الطرف الآخر ، يمكنك سماع دقات الساعة بوضوح.

مصدر الصوت هو بالضرورة جسم متذبذب. على سبيل المثال ، لا يبدو الوتر الموجود على الجيتار في حالته الطبيعية ، ولكن بمجرد أن نجعله يتأرجح ، تظهر موجة صوتية.

ومع ذلك ، تظهر التجربة أنه ليس كل جسم مهتز هو مصدر الصوت. على سبيل المثال ، الوزن المعلق على الخيط لا يصدر صوتًا. مصادر الصوت- أجساد ماديةالتي تتقلب ، أي يرتجف أو يهتز بتردد من 16 إلى 20000 مرة في الثانية.تسمى هذه الموجات صوت.يمكن أن يكون الجسم المهتز صلبًا ، مثل خيط أو قشرة الأرض ، أو غازيًا ، مثل نفاثة هواء في آلات موسيقية للرياح ، أو سائلة ، مثل الأمواج على الماء.

تسمى التذبذبات التي يقل ترددها عن 16 هرتز دون صوت. تسمى التذبذبات التي يزيد ترددها عن 20000 هرتز الموجات فوق الصوتية.

موجة صوتية(الاهتزازات الصوتية) هي اهتزازات ميكانيكية لجزيئات مادة (على سبيل المثال ، الهواء) تنتقل في الفضاء. لنتخيل كيف تنتشر الموجات الصوتية في الفضاء. نتيجة لبعض الاضطرابات (على سبيل المثال ، نتيجة اهتزازات مخروط مكبر الصوت أو وتر الغيتار) التي تسبب حركة واهتزازات الهواء عند نقطة معينة في الفضاء ، يحدث انخفاض في الضغط في هذا المكان ، حيث أن الهواء مضغوط أثناء الحركة ، مما يؤدي إلى الضغط الزائددفع طبقات الهواء المحيطة. يتم ضغط هذه الطبقات ، مما يؤدي بدوره إلى زيادة الضغط مرة أخرى ، مما يؤثر على طبقات الهواء المجاورة. لذلك ، كما لو كان على طول سلسلة ، فإن الاضطراب الأولي في الفضاء ينتقل من نقطة إلى أخرى. تصف هذه العملية آلية انتشار الموجات الصوتية في الفضاء. يسمى الجسم الذي يسبب اضطرابًا (اهتزازًا) في الهواء مصدر الصوت.

المفهوم المألوف لنا جميعًا صوت"تعني فقط مجموعة من الاهتزازات الصوتية التي تتصورها السماعة البشرية. حول الاهتزازات التي يدركها الشخص وأيها لا ، سنتحدث لاحقًا.

خصائص الصوت.

تتميز الاهتزازات الصوتية ، وكذلك جميع الاهتزازات بشكل عام ، كما هو معروف في الفيزياء ، بالسعة (الشدة) والتردد والمرحلة.

يمكن للموجة الصوتية أن تسافر في مجموعة متنوعة من المسافات. يُسمع نيران المدافع على بعد 10-15 كم ، وصهيل الخيول ونباح الكلاب - على بعد 2-3 كم ، والهمس على بعد أمتار قليلة فقط. تنتقل هذه الأصوات عبر الهواء. ولكن ليس الهواء وحده هو الذي يمكن أن يكون موصلًا للصوت.

عند وضع أذنك على القضبان ، يمكنك سماع ضجيج قطار يقترب في وقت مبكر جدًا وعلى مسافة أكبر. هذا يعني أن المعدن ينقل الصوت بشكل أسرع وأفضل من الهواء. كما أن المياه توصل الصوت بشكل جيد. بعد الغوص في الماء ، يمكنك أن تسمع بوضوح كيف تصطدم الحجارة ببعضها البعض ، وكيف تصطدم الحصى أثناء ركوب الأمواج.

تستخدم خاصية الماء - لإجراء البئر السليم - على نطاق واسع للاستطلاع في البحر أثناء الحرب ، وكذلك لقياس أعماق البحر.

الشرط الضروري لانتشار الموجات الصوتية هو وجود بيئة مادية. في الفراغ ، لا تنتشر الموجات الصوتية ، حيث لا توجد جزيئات تنقل التفاعل من مصدر الاهتزازات.

لذلك ، على سطح القمر ، بسبب عدم وجود غلاف جوي ، يسود الصمت التام. حتى سقوط نيزك على سطحه غير مسموع للمراقب.

فيما يتعلق بالموجات الصوتية ، من المهم جدًا ذكر هذه الخاصية مثل سرعة الانتشار.

ينتقل الصوت بسرعات مختلفة في كل وسيط.

سرعة الصوت في الهواء حوالي 340 م / ث.

سرعة الصوت في الماء 1500 م / ث.

سرعة الصوت في المعادن والفولاذ 5000 م / ث.

في الهواء الدافئ ، تكون سرعة الصوت أكبر من سرعة الهواء البارد ، مما يؤدي إلى تغيير اتجاه انتشار الصوت.

الملعب والنغمة والحجم

الأصوات مختلفة. لتوصيف الصوت ، يتم إدخال كميات خاصة: جهارة الصوت ودرجة الصوت وجرسه.

يعتمد ارتفاع الصوت على اتساع التذبذبات: فكلما زاد اتساع التذبذبات ، ارتفع الصوت. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إدراك جهارة الصوت بواسطة الأذن يعتمد على تردد الاهتزازات في الموجة الصوتية. يُنظر إلى موجات التردد العالي على أنها أعلى صوتًا.

وحدة حجم الصوت هي 1 بيل (تكريما لمخترع الهاتف الكسندر جراهام بيل). جهارة الصوت هي 1 ب إذا كانت قوته 10 أضعاف عتبة السمع.

في الممارسة العملية ، يتم قياس جهارة الصوت بالديسيبل (ديسيبل).

1 ديسيبل = 0.1 بي. 10 ديسيبل - الهمس. 20-30 ديسيبل - معيار الضوضاء في المباني السكنية ؛

50 ديسيبل - محادثة متوسطة الحجم ؛

70 ديسيبل - ضوضاء الآلة الكاتبة ؛

80 ديسيبل - ضجيج محرك الشاحنة الجاري ؛

120 ديسيبل - ضوضاء الجرار العامل على مسافة 1 متر

130 ديسيبل - عتبة الألم.

يمكن أن يؤدي الصوت فوق 180 ديسيبل إلى تمزق طبلة الأذن.

تردد الصوت تحدد موجة الزاوية درجة الصوت. كلما زاد تردد اهتزاز مصدر الصوت ، زاد الصوت الناتج منه. تنقسم الأصوات البشرية إلى عدة نطاقات حسب نبراتها.

أصوات مختلفة مصادر x هي مجموعة من التذبذبات التوافقية للترددات المختلفة. معظم المكوناتالفترة الأخيرة (أدنى تردد) تسمى النغمة الأساسية. بقية مكونات الصوت هي نغمات إيحائية. تخلق مجموعة من هذه المكونات لونًاكو ، جرس الصوت. مجموع النغمات في أصوات الأشخاص المختلفين قليل على الأقل ، لكنه مختلف ،هذا يحدد النغمةصوت ال.

وفقًا للأسطورة ، Pythagoع كل شيء ترتيب الأصوات الموسيقية على التوالي ، كسرهذه السلسلة إلى أجزاء - أوكتافات ، - و

أوكتاف - إلى 12 جزءًا (7 أجزاء رئيسيةجديد و 5 نغمات نصفية). يوجد إجمالي 10 أوكتافات ، وعادة ما يتم استخدام 7-8 أوكتافات عند أداء الأعمال الموسيقية. لا يتم استخدام الأصوات التي يزيد ترددها عن 3000 هرتز كنغمات موسيقية ، فهي قاسية جدًا وخارقة.

يغطي هذا الدرس موضوع "الموجات الصوتية". في هذا الدرس سنواصل دراسة الصوتيات. أولاً ، نكرر تعريف الموجات الصوتية ، ثم نأخذ في الاعتبار نطاقات ترددها ونتعرف على مفهوم الموجات فوق الصوتية والموجات فوق الصوتية. سنناقش أيضًا خصائص الموجات الصوتية في الوسائط المختلفة ومعرفة خصائصها. .

موجات صوتيه -هذه اهتزازات ميكانيكية ، تنتشر وتتفاعل مع جهاز السمع ، يدركها الشخص (الشكل 1).

أرز. 1. موجة صوتية

القسم الذي يتعامل مع هذه الموجات في الفيزياء يسمى الصوتيات. مهنة الأشخاص الذين يطلق عليهم عادة "المستمعون" هي مهنة الصوتيات. الموجة الصوتية هي موجة تنتشر في وسط مرن ، وهي موجة طولية ، وعندما تنتشر في وسط مرن ، يتناوب الانضغاط والخلخلة. ينتقل بمرور الوقت عبر مسافة (الشكل 2).

أرز. 2. انتشار الموجة الصوتية

تشمل الموجات الصوتية الاهتزازات التي يتم إجراؤها بتردد يتراوح من 20 إلى 20000 هرتز. تتوافق هذه الترددات مع أطوال موجية 17 م (20 هرتز) و 17 مم (20000 هرتز). سيطلق على هذا النطاق اسم صوت مسموع. يتم إعطاء هذه الأطوال الموجية للهواء ، وسرعة انتشار الصوت التي تساوي.

هناك أيضًا نطاقات من هذا القبيل يعمل فيها أخصائيو الصوت - فوق الصوتية والموجات فوق الصوتية. إن الموجات فوق الصوتية هي تلك التي يقل ترددها عن 20 هرتز. والموجات فوق الصوتية هي تلك التي يزيد ترددها عن 20000 هرتز (الشكل 3).

أرز. 3. نطاقات الموجات الصوتية

يجب أن يتم توجيه كل شخص متعلم في نطاق تردد الموجات الصوتية وأن يعرف أنه إذا ذهب لإجراء فحص بالموجات فوق الصوتية ، فسيتم إنشاء الصورة على شاشة الكمبيوتر بتردد يزيد عن 20000 هرتز.

الموجات فوق الصوتية -هذه موجات ميكانيكية تشبه الموجات الصوتية ، ولكن بتردد يتراوح من 20 كيلوهرتز إلى مليار هرتز.

يتم استدعاء الموجات التي يزيد ترددها عن مليار هرتز تفوق سرعة الصوت.

تستخدم الموجات فوق الصوتية للكشف عن العيوب في أجزاء المصبوب. يتم توجيه تيار من إشارات الموجات فوق الصوتية القصيرة إلى الجزء قيد الاختبار. في تلك الأماكن التي لا توجد بها عيوب ، تمر الإشارات عبر الجزء دون أن يتم تسجيلها بواسطة جهاز الاستقبال.

إذا كان هناك صدع في الجزء ، تجويف الهواءأو عدم تجانس آخر ، ثم تنعكس إشارة الموجات فوق الصوتية منه وتدخل في المستقبل. هذه الطريقة تسمى كشف الخلل بالموجات فوق الصوتية.

ومن الأمثلة الأخرى على استخدام الموجات فوق الصوتية الأجهزة الموجات فوق الصوتية، أجهزة الموجات فوق الصوتية ، العلاج بالموجات فوق الصوتية.

الأشعة تحت الصوتية -موجات ميكانيكية تشبه الموجات الصوتية ولكن بتردد أقل من 20 هرتز. لا ينظر إليهم من قبل أذن الإنسان.

المصادر الطبيعية للموجات فوق الصوتية هي العواصف والتسونامي والزلازل والأعاصير والانفجارات البركانية والعواصف الرعدية.

الموجات فوق الصوتية هي أيضًا موجات مهمة تستخدم في اهتزاز السطح (على سبيل المثال ، لتدمير بعض الأجسام الكبيرة). نطلق الموجات فوق الصوتية في التربة - ويتم سحق التربة. أين يستخدم هذا؟ على سبيل المثال ، في مناجم الماس ، حيث يأخذون الخام الذي يحتوي على مكونات الماس ويسحقونه إلى جزيئات صغيرة للعثور على شوائب الماس هذه (الشكل 4).

أرز. 4. تطبيق الأشعة تحت الصوتية

تعتمد سرعة الصوت على الظروف البيئية ودرجة الحرارة (الشكل 5).

أرز. 5. سرعة انتشار الموجات الصوتية في مختلف الوسائط

يرجى ملاحظة: في الهواء ، سرعة الصوت تساوي ، بينما تزداد السرعة بمقدار. إذا كنت باحثًا ، فقد تكون هذه المعرفة مفيدة لك. قد تبتكر نوعًا من مستشعر درجة الحرارة الذي سيكتشف الاختلافات في درجة الحرارة عن طريق تغيير سرعة الصوت في الوسط. نحن نعلم بالفعل أنه كلما كان الوسط أكثر كثافة ، كلما زادت خطورة التفاعل بين جزيئات الوسط ، زادت سرعة انتشار الموجة. ناقشنا هذا في الفقرة الأخيرة باستخدام مثال الهواء الجاف والهواء الرطب. بالنسبة للمياه ، سرعة انتشار الصوت. إذا قمت بإنشاء موجة صوتية (تدق على شوكة رنانة) ، فإن سرعة انتشارها في الماء ستكون 4 مرات أكبر من الهواء. عن طريق الماء ، ستصل المعلومات أسرع 4 مرات من الهواء. وحتى أسرع في الفولاذ: (الشكل 6).

أرز. 6. سرعة انتشار الموجة الصوتية

أنت تعرف من الملاحم التي استخدمها إيليا موروميتس (وجميع الأبطال والشعب الروسي العادي والفتيان من المجلس العسكري الثوري لغايدار) ، استخدموا كثيرًا طريقة مثيرة للاهتماماكتشاف كائن يقترب ، لكنه لا يزال بعيدًا. الصوت الذي يصدره عند الحركة غير مسموع بعد. إيليا موروميتس ، وأذنه على الأرض ، يمكنه سماعها. لماذا؟ لأن الصوت ينتقل على أرض صلبة بسرعة أعلى ، مما يعني أنه سيصل إلى أذن Ilya Muromets بشكل أسرع ، وسيكون قادرًا على الاستعداد لمواجهة العدو.

أكثر الموجات الصوتية إثارة هي الأصوات الموسيقية والضوضاء. ما الأشياء التي يمكن أن تخلق موجات صوتية؟ إذا أخذنا مصدر موجة ووسيطًا مرنًا ، إذا جعلنا مصدر الصوت يهتز بشكل متناغم ، فسنحصل على موجة صوتية رائعة ، والتي ستسمى صوتًا موسيقيًا. يمكن أن تكون مصادر الموجات الصوتية هذه ، على سبيل المثال ، أوتار جيتار أو بيانو. قد تكون هذه موجة صوتية يتم إنشاؤها في فجوة أنبوب الهواء (عضو أو أنبوب). من دروس الموسيقى تعرف النوتة الموسيقية: do، re، mi، fa، salt، la، si. في الصوتيات يطلق عليهم النغمات (الشكل 7).

أرز. 7. النغمات الموسيقية

جميع العناصر التي يمكن أن تصدر نغمات لها ميزات. كيف يختلفون؟ تختلف في الطول الموجي والتردد. إذا لم يتم إنشاء هذه الموجات الصوتية بواسطة أجسام ذات صوت متناغم أو لم يتم توصيلها بقطعة أوركسترالية مشتركة ، فسيتم تسمية هذا العدد من الأصوات بالضوضاء.

ضوضاء- تقلبات عشوائية ذات طبيعة فيزيائية مختلفة ، تتميز بتعقيد الهيكل الزمني والطيفي. مفهوم الضوضاء هو مفهوم يومي وجسدي ، وهما متشابهان للغاية ، وبالتالي نقدمه كموضوع مهم منفصل في الاعتبار.

دعنا ننتقل إلى تقديرات كميةموجات صوتية. ما هي خصائص الموجات الصوتية الموسيقية؟ تنطبق هذه الخصائص حصريًا على اهتزازات الصوت التوافقي. لذا، حجم الصوت. ما الذي يحدد حجم الصوت؟ ضع في اعتبارك انتشار موجة صوتية في الوقت المناسب أو اهتزازات مصدر موجة صوتية (الشكل 8).

أرز. 8. حجم الصوت

في الوقت نفسه ، إذا لم نضف الكثير من الصوت إلى النظام (اضغط بهدوء على مفتاح البيانو ، على سبيل المثال) ، فسيكون هناك صوت هادئ. إذا رفعنا أيدينا بصوت عالٍ ، نسمي هذا الصوت بضرب المفتاح ، نحصل على صوت مرتفع. على ماذا تعتمد؟ الأصوات الهادئة لها اهتزاز أقل من الأصوات العالية.

التالي خاصية مهمةالصوت الموسيقي وأي شيء آخر - ارتفاع. ما الذي يحدد درجة الصوت؟ الملعب يعتمد على التردد. يمكننا جعل المصدر يتأرجح بشكل متكرر ، أو يمكننا جعله يتأرجح ليس سريعًا جدًا (أي جعل التذبذبات أقل لكل وحدة زمنية). ضع في اعتبارك المسح الزمني للصوت العالي والمنخفض من نفس السعة (الشكل 9).

أرز. 9. الملعب

يمكن استخلاص نتيجة مثيرة للاهتمام. إذا غنى شخص بصوت الجهير ، فإن مصدر صوته (هذه هي الحبال الصوتية) يتقلب عدة مرات أبطأ من صوت الشخص الذي يغني السوبرانو. في الحالة الثانية ، تهتز الحبال الصوتية في كثير من الأحيان ، وبالتالي فإنها تسبب في كثير من الأحيان بؤر من الانضغاط والخلخلة في انتشار الموجة.

هناك خاصية أخرى مثيرة للاهتمام للموجات الصوتية لا يدرسها الفيزيائيون. هذا طابع الصوت. أنت تعرف وتميز بسهولة نفس القطعة الموسيقية التي يتم تشغيلها على البالاليكا أو على آلة التشيلو. ما الفرق بين هذه الأصوات وبين هذا الأداء؟ في بداية التجربة ، طلبنا من الأشخاص الذين ينتجون الأصوات جعلها بنفس السعة تقريبًا بحيث يكون حجم الصوت متماثلًا. الأمر كما في حالة الأوركسترا: إذا لم تكن هناك حاجة لتمييز آلة موسيقية ما ، فكل شخص يلعب بنفس الطريقة تقريبًا وبنفس القوة. لذا فإن جرس البالاليكا والتشيلو مختلف. إذا رسمنا الصوت المستخرج من آلة ، من أخرى ، باستخدام الرسوم البيانية ، فسيكونان متماثلين. ولكن يمكنك بسهولة التمييز بين هذه الآلات من خلال صوتها.

مثال آخر على أهمية الجرس. تخيل مغنيين تخرجوا من نفس مدرسة الموسيقى مع نفس المعلمين. لقد درسوا بشكل جيد مع الأطفال الخمسة. لسبب ما ، يصبح المرء مؤديًا بارزًا ، بينما يكون الآخر غير راضٍ عن حياته المهنية طوال حياته. في الواقع ، يتم تحديد ذلك فقط من خلال أداتهم ، والتي تسبب اهتزازات صوتية فقط في البيئة ، أي أصواتهم تختلف في الجرس.

فهرس

1. سوكولوفيتش يو إيه ، بوجدانوفا جي إس. الفيزياء: كتاب مرجعي بأمثلة لحل المشكلات. - إعادة توزيع الطبعة الثانية. - العاشر: فيستا: دار النشر "رانوك" 2005. - 464 ص.
2. Peryshkin A.V. ، Gutnik EM ، الفيزياء. الصف التاسع: كتاب مدرسي للتعليم العام. المؤسسات / A.V. بيريشكين ، إي. جوتنيك. - الطبعة 14 ، الصورة النمطية. - م: بوستارد ، 2009. - 300 ص.

1. بوابة الإنترنت "eduspb.com" ()
2. بوابة الإنترنت "msk.edu.ua" ()
3. بوابة الإنترنت "class-fizika.narod.ru" ()

العمل في المنزل

1. كيف ينتشر الصوت؟ ماذا يمكن أن يكون مصدر الصوت؟
2. هل يمكن للصوت السفر في الفضاء؟
3. هل كل موجة تصل إلى أذن الإنسان يدركها؟

مصادر الصوت.

اهتزازات الصوت

مخطط الدرس.

1. لحظة تنظيمية

مرحبا يا شباب! درسنا له تطبيق عملي واسع في الممارسة اليومية. لذلك ، ستعتمد إجاباتك على الملاحظة في الحياة وعلى القدرة على تحليل ملاحظاتك.

2. تكرار المعرفة الأساسية.

يتم عرض الشرائح رقم 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، 5 على شاشة جهاز العرض (الملحق 1).

يا رفاق ، أمامك لغز كلمات متقاطعة ، من خلال حلها ستتعلم الكلمة الأساسية للدرس.

الجزء الأول:اسم ظاهرة فيزيائية

المقتطف الثاني:اسم العملية الفيزيائية

الجزء الثالث:اسم الكمية المادية

الجزء الرابع:اسم الجهاز المادي

	ص		ض		ح
	في
						في
						ل

انتبه إلى الكلمة المميزة. هذه الكلمة هي "الصوت" ، وهي الكلمة الأساسية للدرس. درسنا مكرس للاهتزازات الصوتية والصوتية. لذا فإن موضوع الدرس هو "مصادر الصوت. اهتزازات الصوت. ستتعلم في الدرس ما هو مصدر الصوت وما هي الاهتزازات الصوتية ووقوعها وبعضها تطبيقات عمليةفي حياتك.

3. شرح المواد الجديدة.

لنقم بتجربة. الغرض من التجربة: معرفة أسباب الصوت.

تجربة مع مسطرة معدنية(الملحق 2).

ماذا لاحظت؟ ماذا يمكن أن يكون الاستنتاج؟

خاتمة: الجسم المهتز يخلق الصوت.

لنقم بالتجربة التالية. الغرض من التجربة: معرفة ما إذا كان الصوت ينتج دائمًا عن جسم مهتز.

الجهاز الذي تراه أمامك يسمى شوكة.

جرب استخدام شوكة رنانة وكرة تنس معلقة على خيط(الملحق 3) .

تسمع الصوت الذي تصدره الشوكة الرنانة ، لكن اهتزازات الشوكة الرنانة غير ملحوظة. للتأكد من أن الشوكة الرنانة تتأرجح ، دعونا نحركها بعناية إلى كرة مظللة معلقة على خيط ونرى أن اهتزازات الشوكة الرنانة تنتقل إلى الكرة ، والتي دخلت في حركة دورية.

خاتمة: يتم إنشاء الصوت بواسطة أي جسم اهتزازي.

نحن نعيش في محيط من الأصوات. يتم إنتاج الصوت من مصادر الصوت. هناك مصادر صوتية اصطناعية وطبيعية. تشمل المصادر الطبيعية للصوت الأحبال الصوتية (الملحق 1 - الشريحة رقم 6) الهواء الذي نتنفسه يخرج من خلال الرئتين الخطوط الجويةفي الحنجرة. تحتوي الحنجرة على الحبال الصوتية. تحت ضغط هواء الزفير ، يبدأون في التذبذب. يلعب دور الرنان الفم والأنف وكذلك الصدر. من أجل النطق ، بالإضافة إلى الحبال الصوتية ، هناك حاجة أيضًا إلى اللسان والشفاه والخدين والحنك الرخو ولسان المزمار.

تشمل المصادر الطبيعية للصوت أيضًا أزيز البعوض والذبابة والنحلة ( أجنحة ترفرف).

سؤال:ما الذي يخلق الصوت.

(يتعرض الهواء الموجود في البالون للضغط عند ضغطه. ثم يتمدد بشكل كبير ويحدث موجة صوتية.)

لذلك ، لا يخلق الصوت جسمًا متذبذبًا فحسب ، بل يخلق أيضًا جسمًا يتمدد بشكل حاد. من الواضح أنه في جميع حالات ظهور الصوت تتحرك طبقات الهواء ، أي تنشأ موجة صوتية.

الموجة الصوتية غير مرئية ، ولا يمكن سماعها إلا وتسجيلها أيضًا بواسطة أجهزة مادية. لتسجيل ودراسة خصائص الموجة الصوتية ، نستخدم الكمبيوتر ، والذي يستخدمه الفيزيائيون حاليًا على نطاق واسع للبحث. يتم تثبيت برنامج بحث خاص على الكمبيوتر ، وميكروفون متصل يلتقط اهتزازات الصوت (الملحق 4). انظر الى الشاشة. على الشاشة التي تراها التمثيل البيانياهتزاز الصوت. ما هو هذا الرسم البياني؟ ( جيبي)

دعونا نجرب الشوكة الرنانة مع الريشة. اضرب الشوكة الرنانة بمطرقة مطاطية. يرى الطلاب اهتزازات الشوكة الرنانة ، لكنهم لا يسمعون الصوت.

سؤال:لماذا توجد اهتزازات ولا تسمع الصوت؟

اتضح يا شباب ، أن الأذن البشرية تدرك نطاقات صوتية تتراوح من 16 هرتز إلى هرتز ، وهذا صوت مسموع.

استمع إليهم من خلال الكمبيوتر واكتشف التغيير في ترددات النطاق (الملحق 5). انتبه إلى كيفية تغير شكل الجيب مع التغير في تردد اهتزازات الصوت (تقل فترة التذبذب ، وبالتالي يزداد التردد).

هناك أصوات غير مسموعة للأذن البشرية. هذه هي الموجات فوق الصوتية (نطاق التذبذب أقل من 16 هرتز) والموجات فوق الصوتية (نطاق أكبر من هرتز). ترى مخطط نطاقات التردد على السبورة ، ارسمه في دفتر ملاحظات (الملحق 5). من خلال استكشاف الأشعة تحت الحمراء والموجات فوق الصوتية ، اكتشف العلماء الكثير ميزات مثيرة للاهتمامهذه الموجات الصوتية. حول هذه حقائق مثيرة للاهتمامسيخبرنا زملاؤك في الفصل (الملحق 6).

4. توحيد المواد المدروسة.

لدمج المادة المدروسة في الدرس ، أقترح لعب لعبة TRUE-FALSE. لقد قرأت الموقف وقمت برفع علامة TRUE أو FALSE وشرح إجابتك.

أسئلة. 1. هل صحيح أن أي جسم مهتز هو مصدر الصوت؟ (يمين).

2. هل صحيح أن الموسيقى أعلى في قاعة مليئة بالناس منها في قاعة فارغة؟ (غير صحيح ، لأن القاعة الفارغة تعمل كرنان للاهتزازات).

3. هل صحيح أن البعوضة ترفرف بجناحيها أسرع من النحلة؟ (صحيح ، لأن الصوت الذي تصدره البعوضة أعلى ، وبالتالي فإن تواتر اهتزازات الجناح أعلى أيضًا).

4. هل صحيح أن اهتزازات الشوكة الرنانة تتحلل بشكل أسرع إذا تم وضع ساقها على طاولة؟ (صحيح ، لأن اهتزازات الشوكة الرنانة تنتقل إلى المنضدة).

5. هل صحيح أن الخفافيشانظر مع الصوت؟ (صحيح ، لأن الخفافيش تصدر الموجات فوق الصوتية ثم تستمع إلى الإشارة المنعكسة).

6. هل صحيح أن بعض الحيوانات "تتنبأ" بحدوث زلزال باستخدام الموجات فوق الصوتية؟ (هذا صحيح ، على سبيل المثال ، تشعر الأفيال بزلزال في غضون ساعات قليلة وتكون متحمسة للغاية في نفس الوقت).

7. هل صحيح أن الأشعة دون الصوتية تسبب أمراض عقليةفي الناس؟ (هذا صحيح ، في مرسيليا (فرنسا) تم بناء مصنع صغير بجوار المركز العلمي. بعد وقت قصير من إطلاقه في واحدة من المعامل العلميةاكتشفوا ظواهر غريبة. بعد أن مكثت في غرفتها لبضع ساعات ، أصبح الباحث غبيًا للغاية: بالكاد يستطيع حل مشكلة بسيطة).

وفي الختام ، أقترح أنه من الحروف المقطوعة ، عن طريق إعادة الترتيب ، احصل على الكلمات الدالةدرس.

KVZU - الصوت

RAMTNOKE - ضبط الشوكة

TRAKZUVLU - الموجات فوق الصوتية

FRAKVZUNI - INFRAZOUND

أوكلابينجا - الأوعية الدموية

5. تلخيص الدرس والواجب المنزلي.

نتائج الدرس. اكتشفنا في الدرس ما يلي:

أن أي جسم يهتز يصدر صوتًا ؛

ينتشر الصوت عبر الهواء كموجات صوتية ؛

الأصوات مسموعة وغير مسموعة ؛

الموجات فوق الصوتية هي صوت غير مسموع يزيد تردد اهتزازه عن 20 كيلو هرتز ؛

ما دون الصوت هو صوت غير مسموع بتردد تذبذب أقل من 16 هرتز ؛

تستخدم الموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في العلوم والتكنولوجيا.

العمل في المنزل:

1. §34 ، على سبيل المثال. 29 (خلايا بيريشكين 9)

2. استمر في التفكير:

أسمع الصوت: أ) الذباب ؛ ب) جسم مسقط. ج) العواصف الرعدية بسبب ....

لا أسمع الصوت: أ) من حمامة متسلقة. ب) من نسر يحلق في السماء لأن ...