Для заучиванияx

Введение
Звуки
Мы живём в звучащем мире.
Звуки всюду нам слышны.
Часто слышим мы в эфире
Сотни звуков тишины.
Вся природа – мир звучащий:
Шелест листьев на ветру,
Дятла стук в глубокой чаще,
Дождь, шумящий поутру.
Есть особенные звуки –
Это музыки полёт.
В час веселья и разлуки
Нас прекрасный мир влечёт.
Ощущенье света, тени,
Мир прохлады и тепла.
Пёстрый мир тревог, волнений
Нам природа в дар дала.
Звуки леса, поля, моря...
Каждый день и каждый час.
Звуки радости и боли
В сердце каждого из нас.
Татьяна Лаврова
Волгоград
Значение звука в жизни человека
Мы живем в удивительном мире звуков. Они наши спутники жизни.
Звуки окружают нас повсюду. Мы слышим шум грома, дождя, ветра,
журчание ручья, шелест листьев, пение птиц и стрекотание кузнечика,
слышим скрип двери, скрежет металла.
Звуки по–разному воздействуют на человека. Одни звуки радуют,
другие раздражают, одни успокаивают, другие пугают своей
неожиданностью. Так что же такое тогда звук? Это добро или зло для
человека?
С одной стороны, неоценимую услугу оказывает звук разведчику! Он
иногда только по одним звукам может собрать много ценных сведений. Но
для неосторожного разведчика звук может сыграть и предательскую роль.
Треск сухого сучка под ногами, стук приклада автомата о камень или
твёрдую землю и другие случайно вызванные звуки могут обнаружить место
нахождения секрета.
Научные исследования показали, что звуки, которые обычно называют
искусственными шумами, оказывают отрицательное воздействие на живой
организм, а природные звуки, как шум дождя, моря, шелест листьев,
действуют на человека благотворно.
Постоянное воздействие повышенного шума опасно. Например,
шумовое загрязнение укорачивает жизнь жителей больших городов на 10-12
лет. Об этом хорошо знали древние китайцы. Они придумали такую
жестокую расправу с людьми, которые непочтительно относились к религии.
«Кто поносит всевышнего, не должен быть повешен, но флейтисты и
барабанщики, и крикуны должны непрерывно играть перед ним днем и
ночью, пока он не упадет замертво».
Но на организм человека оказывают влияния не только звуки, но и их
полное отсутствие. Например, в том же Китае в средние века применялась
пытка – человека сажали в камеру с толстыми стенами, через которые не
проникал звук. От мертвой тишины начинались галлюцинации, и человек
мог сойти с ума.
Звуки приносят человеку жизненно важную информацию. С помощью
звука человек познает мир. Шофёр по шуму мотора судит о его исправности.
Рабочий на слух контролирует работу машины. Любой из нас по звуку
определит, когда в чайнике закипит вода. По голосу можно не только узнать
знакомого человека, но часто и определить его настроение.
Так, что же такое звук?
Откуда берутся звуки?
Всегда ли слышен звук?
Чем один звук отличается от другого?
Как мы воспринимаем звук?
Все эти вопросы заинтересовали нас. И мы решили провести
исследование.
Основная часть
Что такое звук?
Нельзя разобраться в звуковых явлениях, не составив себе ясного
представления о том, что такое звук.
Сначала мы заглянули в толковый словарь Ожегова.
В нем говорится: «Звук– это то, что слышится, воспринимается слухом:
физическое явление, вызываемое колебательными движениями частиц
воздуха или другой среды».
Первая часть определения: «Звук – это то, что слышится,
воспринимается слухом» - очевидна и понятна. Вторая, что звук – это
«физическое явление, вызываемое колебательными движениями частиц
воздуха или другой среды», вызвала сомнение. Ведь сколько бы мы не
размахивали руками и не сотрясали частицы воздуха, звука мы не услышим.
В связи с этим мы поставили перед собой первую задачу:
экспериментально доказать, что звук – это механические колебания.
Проведем первый эксперимент.
Видеофрагмент
Откуда берутся звуки?
Опыт 1. (0833) Откуда берутся звуки?
Оборудование: железная линейка
Возьмем железную линейку, положим ее на стол. Ладонью одной руки
прижмем линейку к столу. Другой рукой приведем в колебательное движение
свисающую часть линейки. Пусть первоначально будет свисать
незначительная часть линейки. Мы слышим звук. Колебания линейки, а
значит, и частиц воздуха очевидны. Значит, звук на самом деле вызван
колебательными движениями частиц воздуха, и в основе звука лежат
колебания. Теперь пусть будет выступать большая часть линейки. Повторим
опыт. Звука мы не слышим, линейка не зазвучала. Почему? С этим вопросом
мы постараемся разобраться позже.
Опыт 2. (0842)
Для следующего опыта нам нужно взять пластиковое ведро и
проделать в его дне отверстие. Затем зажигаем свечу. Над свечой
располагаем ведро так, чтобы его отверстие находилось точно над пламенем
свечи. Ударим с силой по крышке ведра. Услышим звук удара и заметим, что
свеча потухла.
Почему так произошло? Ударом мы вызвали колебания крышки ведра
и воздуха в нём и над ним. Колебания воздуха в ведре потушили свечу, а
колебания воздуха над ведром образовали звук, который дошел до нашего
уха.
Опыт 3. (0866, 0864)
Примечание: Прежде чем приступить к следующему опыту, надо хорошо
вымыть руки с мылом.
Поставим бокал на стол, левой рукой будем крепко держать его за
ножку. Затем, слегка намочив чистой водой пальцы правой руки, начнем
водить средним или указательным пальцем правой руки по краю бокала.
Через несколько секунд мы услышим мелодичный звук. Звук не будет
прекращаться, пока мы водим пальцем по краю бокала.
В отличие от опыта с линейкой, в этом опыте звук мы слышим, а
колебания, которые бы вызвали колебания частиц воздуха, мы не видим.
Может, не только колебания вызывают звук?
Нальем в бокал чистую воду и будем снова водить пальцем по краю
бокала. В этом случае мы тоже услышим звук. Продолжая круговые
движения пальцем, посмотрим на поверхность воды. На ней образовались
маленькие волны. Стенки бокала совершают колебания. И в этот раз звук
рожден колебаниями частиц воздуха, которые были вызваны звучащими и
колеблющимися стенками бокала.
Опыт с зернами. (0874, 0875(2))
(Рассказ Юстины перед опытом)
Чтобы доказать, что звук, который мы слышим из репродуктора, тоже
рожден колебаниями мы провели следующий опыт. На мембрану
репродуктора мы насыпали зерна пшено и включили музыку. Как резвились
зернышки вы можете увидеть в видеофильме. (Демонстрация опыта с
зернами.)
Вывод: Звук рождается колебательным движением тел, т. е. в основе
образования звука лежат колебания, вызывающие в свою очередь колебания
частиц воздуха.
Видеофрагмент
Почему не всегда слышен звук?
Опыт 4. (0851)
Вернемся к опыту с линейкой. Если выступающая часть линейки будет
длиннее той, что лежит на столе, то звука мы не услышим. Но почему так
произошло? Чем эти колебания линейки отличались от тех, что рождали звук?
Повторим опыт с линейкой и исследуем образовавшие колебания.
(Демонстрация опытов колебаний линейки при разной длине
выступающей части.) Замечаем, когда выступает большая часть линейки,
колебания будут редкими и звука мы не услышим, а когда выступает меньшая
часть линейки, колебания частые и звук мы хорошо слышим. (Демонстрация)
Значит, звук образуют частые колебания. Из дополнительной литературы
узнали: чтобы услышать звук, по меньшей мере надо, чтобы за 1 секунду
совершилось 16 колебаний, если их меньше, звука нет.
Вывод: Далеко не всякое колебание сопровождается звуком.
В образование звука важна частота колебаний: минимальная частота - 16
колебаний в секунду.
Рассказ
Из жизненных наблюдений мы знаем, что когда звуку надо пройти
большое расстояние, его тоже можно не услышать. Если наш друг находится
от нас далеко, то он может не услышать нас, даже если мы будем громко
кричать. Мы провели эксперимент. Источник звука мы располагали на разном
расстоянии от приемника звука. Первый экспериментатор произносил фразу, а
второй, расположив рядом с ухом диктофон, записывал звук. (Фото
эксперимента) Условия эксперимента, кроме расстояния, мы не изменяли.
Получили следующие результаты. (Таблица в презентации)
Расстояние 1
между
источником
и
приемником
звука (м)
Аудиозапись 1
звука
4
8
13
2
3
4
Вывод: Звук не может распространяться на сколь угодно большое
расстояние, т. к колебание частиц воздуха со временем затухают. Для
слушателя, находящегося от источника звука далеко, он может быть не
слышен.
Чем один звук отличается от другого?
При проведении опытов с линейкой и бокалом мы обратили внимание,
что образовавшиеся звуки отличались друг от друга: одни были громкие,
другие тихие, одни - высокие, другие - низкие. Вернемся к экспериментам с
линейкой и бокалами.
Исследование характеристик звука
Высота звука
Опыт 5. Влияние частоты колебаний на высоту звука.
Проводя опыты с линейкой, мы заметили: когда выступающая часть линейки
была короткой, линейка очень часто совершала колебания, длинная же
выступающая часть линейки совершала редкие колебания. При этом звук
отличался по высоте. Результаты эксперимента мы представили в таблице.
(Демонстрация опыта).
Длина
50
линейки
(см)
Звук
40
30
20
10
8
6
5
4
нет нет нет нет есть есть есть есть есть
Когда выступающая часть линейки была равна 50, 40, 30, 20 см – звука мы не
услышали. Звук появился, когда выступающая часть линейки была равна 10 и
менее сантиметров. Причем, чем меньше была выступающая часть линейки,
тем выше звук становился. Предлагаем вам услышать все это самим.
(Демонстрация аудиозаписи).
Выводы:
1. Чем меньше выступающая часть линейки, тем больше колебаний в
секунду совершает линейка, тем больше частота колебаний, тем выше звук.
2.Существует предельная длина выступающей колеблющейся части линейки
(в нашем эксперименте, она чуть больше 10 см), при которой звук мы не слышим.
В подтверждение этому мы предлагаем вам посмотреть видеофрагмент.
Видеофрагмент
Опыт 6. (0870) Опыт с несколькими бокалами.
Наполним несколько бокалов до разного уровня подкрашенной водой так,
чтобы при круговом вращении смоченным пальцем по краям бокалов, они
издавали различные звуки. Этим звукам соответствует разная частота
колебаний воздушного столба. (Демонстрация)
Используя металлическую палочку, попробуем наиграть мелодию «Чижикпыжик». (Демонстрация)
Видеофрагмент
Опыт 7. Опыт с пилой
Возьмем обыкновенную пилу и тонкую дощечку. Проведем медленно
дощечкой по зубцам пилы. Мы услышим отдельные удары — стуки доски о
зубцы. Проведём несколько быстрее, и мы услышим низкий, густой звук.
Чем быстрее будем водить дощечкой по зубцам, тем выше будут звуки. Всё
это убеждает нас в том, что чем больше частота, то есть чем больше
колебаний в секунду совершает тело, тем выше издаваемый им звук.
Выводы: Звуки отличаются по высоте: чем больше колебаний в секунду
совершает тело, т. е. чем больше частота колебаний, тем выше звук.
Громкость звука
Видеофрагмент
Опыт. Для опыта будем использовать бумажный стакан, с отрезанным
донышком, накрытым тонкой бумагой. Положим колонку вверх
громкоговорителем. Поставим стакан без дна на динамик. А наверх стакана
зерно. Включая музыку на разную громкость, проследим за всеми движениями
зерна. Зерно подпрыгивает выше, когда музыка звучит громче.
Вывод: Громкость звука зависит от амплитуды колебаний.
Как мы слышим?
Органом слуха у человека и животного является ухо.
Человеческое ухо делится на 3 части: внешнее, среднее и внутреннее.
Наружное ухо состоит из ушной раковины и ушного канала. Ушная
раковина является внешней частью уха, её работа заключается в том, чтобы
поймать звуковые колебания и передать их в слуховой проход. Через
слуховой проход звук попадает вглубь уха, где он сталкивается с барабанной
перепонкой, с которой начинается среднее ухо.
Барабанная перепонка представляет собой очень тонкую мембрану.
Пришедшие звуковые колебания заставляют мембрану вибрировать. Эти
колебания затем проходят через цепь небольших косточек: молоточек,
наковальня и стремечко и затем передаются улитке, с которой начинается
внутреннее ухо.
Улитка названа так, потому что своей формой напоминает улитку.
Колебания улитки передаются слуховым нервам, а они передают
информацию в мозг. В головном мозге в конечном итоге происходит
преобразование этих сигналов в звук, который можно воспринимать. Таким
образом, звуковые колебания должны пройти долгий путь, прежде чем мы
воспримем их как звук. Впечатляет, что весь этот процесс в норме
завершается в течение долей секунды.
При образовании звука в нашем органе слуха мы тоже наблюдаем
колебания.
Вывод: Звук – это механические колебания.
Много еще интересного имеется в области звука и слуха. Рассказать обо всем
этом мы не могли в нашей маленькой исследовательской работе. Если кто-то
из слушателей захочет глубже ознакомиться с вопросом, он найдет богатый
материал в специальной литературе и интернет ресурсах.
http://www.e-reading-lib.org/bookreader.php/139731/Suslov_-_Zvuk_i_sluh.html