🗊 Распространение звука. Скорость звука. Физика 9 класс

Распространение звука. Скорость звука. Физика 9 класс

Распространение звука. Скорость звука. Звук распространяется в любой упругой среде – твердой, жидкой и газообразной, но не может распространятся в пространстве где нет вещества. Скорость звука можно найти: v=s/t. В каждой среде звук распространяется с разной скоростью. Скорость звука в воздухе - приблизительно 340 м/с. Скорость звука в воде — 1500 м/с. Скорость звука в металлах, в стали — 5000 м/с.

ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ ? Самая высокая из полученных нот имеет частоту 60 гигагерц. Она была сгенерирована лазерным лучом, направленным на кристалл сапфира, в Массачусетском технологическом институте, США, в сентябре 1964 г. Ночью шум, мешающий пассажиру поезда, поможет уменьшить пневматическая подушка, надуваемая воздухом. Упругий воздух в ней будет играть роль изолятора, поглощающего звуковые колебания. Работавшие в подводных сооружениях подтверждают, что под водой отчетливо слышны береговые звуки, а рыбаки знают, что рыбы уплывают при малейшем подозрительном шуме на берегу Медузы чувствуют шторм за 12 часов до начала, улавливая инфразвук от далекого циклона.

Самый маленький микрофон. В 1967 г. профессор Ибрагим Каврак из университета Богазичи, Стамбул, Турция, создал микрофон для новой методики измерения давления в потоке жидкости. Его частотный диапазон – от 10 Гц до 10 кГц, размеры – 1,5 мм х 0,7 мм. Самый маленький микрофон. В 1967 г. профессор Ибрагим Каврак из университета Богазичи, Стамбул, Турция, создал микрофон для новой методики измерения давления в потоке жидкости. Его частотный диапазон – от 10 Гц до 10 кГц, размеры – 1,5 мм х 0,7 мм. Барабанный звуковой телеграф. Система звуковых сигналов у некоторых африканских племен была разработана столь хорошо, что их можно было считать обладателями телеграфа, причем более совершенного, чем оптический телеграф европейцев, предшествовавший электрическому.

КАК БОРОТЬСЯ С ШУМОМ ? В Древнем Риме выстилали соломой булыжную мостовую перед домом больного патриция. В России Екатерина II отменила в столице сигналы -- механические свистки, устанавливавшиеся на некоторых экипажах; В нижнем течении Урала было запрещено пароходное сообщение, чтобы не пугать ценные породы рыб, идущих на нерест, т.к. рыба боится пароходных шумов. В наше время существуют четыре средства для защиты от вредных шумов: 1. воздействие на источник колебаний, например, изменение параметров работающих машин ( в дизельном двигателе сгорание топлива происходит не в виде вспышки, а растягивается во времени) 2. звукоизоляция и звукопоглощение (разнообразные глушители шума, звукоизолирующие кожухи и капоты вокруг механизмов, амортизаторы) 3. звукозащитные экраны (стены , переборки, полы и даже целые помещения / «плавающие» каюты на судах, специальные оконные рамы ) 4. противошумовые наушники и гермошлемы, охватывающие всю голову человека ( для людей , работающих в помещениях с повышенным шумом и для животных /при перевозке и в городских зоопарках, например, для слонов, плохо переносящих шум

В Ростовском инженерно-строительном институте для заглушения шума некоторых станков применили слои... мыльной пены, нанося её на излучающие звук поверхности. А французские акустики применили этот способ для заглушения не станков, а ракетных двигателей. В Ростовском инженерно-строительном институте для заглушения шума некоторых станков применили слои... мыльной пены, нанося её на излучающие звук поверхности. А французские акустики применили этот способ для заглушения не станков, а ракетных двигателей. Однако, иногда значительное уменьшение шума становится нежелательным! Одна из фирм обеспечило свое здание исключительной звукоизоляцией от внешней среды. Ни один звук с улицы не долетал в помещение. Работники стали жаловаться на головные боли от чрезмерной тишины. Пришлось ставить установки, создающие комфортный легкий шум. Человеку необходим «фоновый» природный шум / около 20 дБ /. Известно, что «абсолютная» тишина, например, при опытах в сурдокамерах отрицательно сказывалась на психике людей.

САМОЕ, САМОЕ ... Самое тихое место - «Мёртвая комната», размером 10,67 х 8,5 м в Лаборатории концерна «Белл телефон систем», Марри-Хилл, штат Нью-Джерси, США, является самой звукопоглощающей комнатой в мире, в которой исчезает 99,98% отражаемого звука. Самая высокая из полученных нот имеет частоту 60 гигагерц. Она была сгенерирована лазерным лучом, направленным на кристалл сапфира, в Массачусетском технологическом институте, США, в сентябре 1964 г. Самый громкий шум, полученный в лабораторных условиях, был равен 210 дБ, или 400 тыс. ак. Вт (акустических ватт), сообщило агентство НАСА. Он был получен за счёт отражения звука железобетонным испытательным стендом размером 14,63 м и фундаментом глубиной 18,3 м, предназначенным для испытаний ракеты «Сатурн V», в Центре космических полётов им. Маршалла, Хантсвилл, штат Алабама, США, в октябре 1965 г. Звуковой волной такой силы можно было бы сверлить отверстия в твёрдых материалах. Шум был слышен в пределах 161 км.

Тема исследования «Распространение звука» Проблемный вопрос: Как зависит скорость звука от среды? Примерные вопросы, эксперименты и задачи по теме: Эксперимент №1. Сделайте игрушечный «телефон», состоящий из двух коробок, соединенных натянутой проволокой, Почему такое устройство позволяет переговариваться тихим голосом на расстоянии в несколько десятков метров. Эксперимент №2. Если ударить молотком по одному концу длинной металлической трубы(например, водопроводной), то стоящий у другого конца трубы услышит двойной удар. Почему? Эксперимент №3. Карманные часы, положите на одном конце стола, приложив ухо к другому концу стола можно отчетливо услышать даже такой слабый звук, как тиканье карманных часов.

Вопросы: 1. Может ли звук распространяться в газах, жидкостях, твердых телах? Ответы подтвердите примерами. 2. Какие тела лучше проводят звук: упругие или пористые? Приведите примеры упругих и пористых тел. 3. Каким образом обеспечивают звукоизоляцию помещений, т. е. защищают помещения от посторонних звуков? 4. Каким образом у человека вызывается ощущение звука? 5. Какую волну представляет собой звук, распространяющийся в газах и жидкостях? 6. Как была измерена скорость звука в воздухе? 7. От чего зависит скорость распространения звука в воде?

Задачи. 1. Объясните, как слуга из рассказа «Барон Мюнхаузен» смог узнать, что скороход заснул: «Я позвал своего слугу, того самого, который слышал, как растет трава в поле. И спросил его, не слышит ли он топота ног моего скорохода. Он приложил ухо к земле и сообщил, к моему величайшему горю, что бездельник скороход заснул». 2. Герой рассказа О. Генри ударил поросенка с такой силой ,что он полетел, «опережая звук собственного визга». С какой наименьшей скоростью должен был лететь поросенок, чтобы описанный случай произошёл в действительности? 3. Почему в туман гудки паровозов, пароходов слышны на более далеком расстоянии, чем в солнечную погоду. 4. Почему мы не слышим грохота мощных процессов, проходящих на Солнце? 5. Человек услышал звук грома через 10 с после вспышки молнии. Считая, что скорость звука в воздухе 343 м/с, определите, на каком расстоянии от человека ударила молния? 6. Наблюдатель услышал раскаты грома спустя 6 с после вспышки молнии. На каком расстоянии произошел грозовой разряд? (Скорость v звука в воздухе принять равной 1/3 км/с.) 7. Определить длину звуковой волны при частоте 200 Гц, если скорость распространения волны равна 340 м/с. 8.Определите скорость звука в воде, если источник звука, колеблющийся с периодом 0,002 с, возбуждает в воде волны длиной 2,9 м. 9.Звуковые колебания распространяются в воде со скоростью 1480 м/с, а в воздухе - со скоростью 340 м/с. Во сколько раз изменится длина звуковой волны при переходе звука из воздуха в воду?