Sarcini pentru acustică (soluții) - Schulphysikwiki
Surse de sunet
- Care sunt câteva modalități de a produce sunet? Ce au în comun toate aceste posibilități?
Ceva vibrează rapid atunci când sunetul este generat: suflând într-un flaut (aerul), vorbind sau cântând (corzile vocale), bătând un tambur (timpanul), muzică de la radio (membrana difuzorului) - Cum puteți face vizibilă vibrația unui diapazon?
Mai întâi țineți o farfurie de sticlă peste o lumânare până când este complet plină de funingine. Apoi atașați un fir mic la unul dintre vârfurile diapazonului, loviți-l și trageți rapid firul peste placa de sticlă. Apoi vedeți o linie ondulată. (Este detaliat aici.) - Cum funcționează o înregistrare?
Înregistrarea funcționează exact în sens opus experimentului cu placa de sticlă sigilată. Există un șanț lung ondulat în înregistrare. Acul se mișcă și se leagănă în acest șanț. Această vibrație poate fi acum intensificată. (Iată descrierea exactă.) - Ce faci cu un ceas cu pendul atunci când acesta avansează constant?
Mutați greutatea oscilantă pe pendul mai jos. Deoarece cu o lungime mai mare a pendulului, durata perioadei este mai mare. Pendulul nu se mai leagănă la fel de des și ceasul merge mai încet. - Un ton are o frecvență de 100 Hz, altul 500 Hz. Cum diferă cele două tonuri când le auzi?
Un ton cu o frecvență de 100Hz este mai mic decât cel de 500Hz. - Explicați termenul „amplitudine” folosind un exemplu.
Când Maria se balansează astfel încât să vină un metru înainte și un metru înapoi, atunci se balansează cu o amplitudine de un metru. - Un difuzor produce inițial un sunet moale, puternic. Apoi, setările de pe generatorul de sinus conectat sunt modificate și sunetul este mai puternic. Ce s-a schimbat?
Amplitudinea generatorului de sinusuri a fost mărită, astfel încât sunetul este mai puternic. - Un pendul se leagănă cu o amplitudine de 10 cm și o perioadă de 0,5 secunde. Ce inseamna asta?
Din poziția de repaus, pendulul se deplasează cu 10cm spre dreapta sau spre stânga. Face o oscilație în jumătate de secundă, adică două oscilații pe secundă. - Vibrația unui diapazon este înregistrată cu o placă de sticlă cu funingine.
Propagarea sunetului
1) De ce nu auzi nimic în spațiu? Ce încercare am făcut?
Nu există aer în spațiu. Prin urmare, nu există un purtător de sunet care să poată transmite sunetul. În clasă, am pus un clopot sub un borcan și am aspirat aerul cu o pompă de vid. Atunci nu mai auzeai soneria.
2) Vecina ta cântă la pian la trei etaje deasupra ta. O puteți auzi tare și clar chiar și atunci când ferestrele sunt închise. De ce este asta? Am făcut și un experiment pe această temă. Descrie-l.
Nu numai aerul este un purtător de sunet, ci și pereții și podelele. Pianul este pe podea la etajul 3 și astfel sunetul ajunge în podea. Este îndreptat în jos prin pereți și apoi iese din perete înapoi în aer, astfel încât să poată fi auzit. La clasă, am făcut un stagiu pentru a examina purtătorii de sunet. Am ținut butonul diapozitivului vibrator de un obiect și urechea noastră de cealaltă parte. Materiale solide precum lemnul, o carte. conduceți sunetul bine, țesături moi, cum ar fi un burete, o cârpă. conduită sunet slab.
Într-un experiment de internship cu o lingură pe un cablu, am auzit că un cablu conduce sunetul chiar mai bine decât aerul.
3) Faceți mai multe desene ale unui arc spiralat care arată cum se propagă sunetul; am realizat desene ale arcului spiralat în caiet.
Puteți vedea cum se creează compresia prin comprimarea unui capăt al arcului. Dacă eliberați acum, compresia se deplasează prin arc, se reflectă la sfârșitul arcului și se mișcă din nou înapoi. Compresia devine din ce în ce mai puțin densă în timp până când a dispărut în cele din urmă. În loc de compresie, puteți utiliza și o subțire, prin tragerea arcului la un moment dat.
4) Sunetul are o viteză de aproximativ [Math] 340 \, \ rm \ frac [/ math]. Contează dacă sunetul este puternic/moale, ridicat sau scăzut? De unde știți?
Am văzut filmul „Schallparade”, care arată cât de repede se răspândește sunetul unui cinel, al unei cântărețe de operă și al unui corn. Claxonul puternic se auzea mai departe, dar era la fel de rapid ca sunetul cimbalului mai liniștit. Nu conta dacă tonul era înalt sau scăzut.
5) La zece secunde după ce vezi fulgerul, poți auzi tunetul. Cât de departe este furtuna? Calculați o dată cu regula simplă de furtună și o dată cu viteza sunetului [matematică] 340 \, \ rm \ frac [/ matematică] .
Conform regulii furtunii: [matematică] 10: 3 \ aproximativ 33 [/ matematică]. Fulgerul a lovit la aproximativ [matematică] 33 \, \ rm km [/ matematică] distanță. (Dacă numărați mai puțin de 10 secunde, ar trebui să căutați protecție!) Cu viteza exactă, furtuna este la 3,4 km distanță: ca regulă de trei:
6) O furtună se află la 2,5 kilometri distanță. Ce timp trece între fulger și tunet?
ca regulă de trei: sau cu o formulă: [math] t = \ frac = \ frac> = 7 \, \ rm sec [/ math] Trece mai mult de 7 secunde între fulger și tunet.
7) Pentru a măsura viteza sunetului, o școală generează o lovitură puternică cu o clapetă de pornire.
La o distanță de 200 de metri există 16 studenți care au început anterior cronometrele în același timp. jumătate se confruntă cu clapa și oprește ceasul când văd clapeta închisă. Cealaltă jumătate nu poate vedea clapeta și va opri ceasul când vor auzi bubuitura. În cazul primului student, au trecut 10,52 secunde între începutul cronometrelor și generația bangului. Au trecut 11,15 secunde între începutul ceasurilor și auzul bangului. Deci sunetul a durat 0,63 secunde pentru distanța de 200m.
Pentru a utiliza toate valorile, se formează valoarea medie a tuturor orelor de început și a valorii medii a tuturor timpilor de oprire: Acum puteți calcula viteza sunetului: ca regulă de trei: sau cu o formulă: [matematică] v = \ frac = \ frac61 \, \ rm sec> = 328 \ rm \ frac [/ math]
A 8-a) Când măsurați viteza sunetului cu un ecou, aveți următoarele valori măsurate:
Deci, sunetul a durat 0,32 secunde pentru 110 m: [math] v = \ frac = \ frac32 \, \ rm sec> = 344 \, \ rm \ frac [/ math]
Ureche și zgomot
1) Desenați o secțiune transversală a unei urechi umane și denumiți părțile individuale.
2) Explicați cum funcționează auzul urechii.
Vibrațiile din aer ajung la timpan prin canalul urechii. Timpanul vibrează și, cu ajutorul celor trei oase ciocănesc, nicovală și etrier, face ca fluidul melcului să vibreze. În melc, firele mici de păr sunt mișcate de lichid, ceea ce declanșează impulsurile nervoase care sunt conduse către creier.
3) Sunetul puternic nu trebuie perceput ca zgomot și invers, sunetul foarte silențios poate fi foarte enervant. Găsiți exemple de situații adecvate.
Dacă aud cântecul meu preferat foarte tare, este frumos:) Dar o atingere care picură poate fi foarte enervantă.
4) Antonia folosește un fluier special pentru a-și chema câinele. Când ea suflă în el, tot ce aude este un fluierat slab și el va veni alergând imediat, chiar dacă este departe. Bunicul Antoniei, în schimb, nu auzise nimic din țeavă. Explica!
Fluierul câinelui produce un sunet foarte înalt, cu o frecvență mare. Câinii pot auzi sunet până la 50000Hz, un tânăr până la 20000Hz. O persoană mai în vârstă nu mai poate auzi note atât de înalte, deoarece la persoanele în vârstă partea melcului care aude notele înalte devine mai imobilă și astfel bunicul Antoniei nu poate auzi fluieratul.
5) Un sonometru măsoară volumul într-o clasă la 60 db. Explicați sensul lecturii explicând ce este 0db și de câte ori este mai tare 60db.
Cel mai moale sunet la o frecvență de 2000 HZ pe care oamenii abia îl aud are un volum de 0 decibeli. Fiecare creștere de 10 decibeli percepe urechea umană de două ori mai tare. Deci, trebuie să dublați până la 60 db de șase ori: [matematică] 2 \ ori 2 \ ori 2 \ ori 2 \ ori 2 \ ori 2 = 64 [/ matematică] 60 dB sunt, prin urmare, de 64 de ori mai mari decât pragul auditiv!
6) La ce nivel de volum pot apărea leziuni auditive?
Oricine este expus la un volum de 80 db și mai mult pe o perioadă lungă de timp ar trebui să poarte protecție auditivă.
7) De ce este atât de liniștit când a căzut zăpadă?
Când sunetul este reflectat de un obiect solid, devine puțin mai liniștit. Zăpada este formată din cristale solide de gheață care au multe cavități umplute cu aer. Un strat de zăpadă arată aproximativ ca un burete cu multe găuri. Când sunetul lovește zăpada, intră în aceste mici cavități și este adesea reflectat în ele ca un ecou. Cu fiecare reflecție, sunetul devine puțin mai liniștit până când zăpada a „înghițit” sunetul. (Vezi și acest videoclip.)
8) Faceți un desen al modului în care sunetul se propagă de la o persoană vorbitoare într-o clasă: