Презентация на тему "Название работы:«Физика и музыка»" 7 класс

Содержание

• 
  Слайд 1

  Название работы:«Физика и музыка»

  Авторы работы: Железняк Виталий, ученик 7-Б класса Место выполнения работы: г.Ставрополь МОУ СОШ №32 Научный руководитель: Кривокора А.С., учитель математики и физики

• 
  Слайд 2

  ЗАДАЧА

  Изучить звуковые явления, их свойства и применение.

• 
  Слайд 3
  

  Мир, окружающий нас, можно назвать миром звуков. Звучат вокруг нас голоса людей и музыка, шум ветра и щебет птиц, рокот моторов и шелест листвы. С помощью речи люди общаются, с помощью слуха получают информацию об окружающем мире. Не меньшее значение звук имеет для животных. С точки зрения физики, звук - это механические колебания, которые распространяются в упругой среде: воздухе, воде, твёрдом теле.

• 
  Слайд 4

  Акустика

  Способность человека воспринимать упругие колебания, слу­шать их отразились в названии учения о звуке - акустика (от греческого akustikos - слуховой, слышимый). Вообще человече­ское ухо слышит звук только тогда, когда на слуховой аппарат уха действуют механические колебания с частотой не ниже 16 Гц но не выше 20 000 Гц. Колебания же с более низкими или с более высокими частотами для человеческого уха неслышимы.

• 
  Слайд 5

  Вопросы, которыми занимается акустика.

  Предметом физиологической акустики и является сам орган слуха, его устройство и действие. Архитектурная акустика изучает распространение звука в помещениях, влияние на звук размеров и формы помещений, свойств материалов, покрывающих стены и потолки, и т.д. Музыкальная акустика исследует музыкальные инструменты и условия их наилучшего звучания. Физическая акустика занимается изучением самих звуковых колебаний, а за последнее время охватила и колебания, лежащие за пределами слышимости (ультраакустика).

• 
  Слайд 6

  Историческая справка

  Первые наблюдения по акустики были проведены в VI веке до нашей эры Пифагором. В IV в. до н.э. Аристотель первый правильно представил, как распространяется звук в воздухе. В 1660 году в опытах Роберта Бойля было доказано, что воздух является проводником звука. В 1700г Савёр первый пытался определить границу восприятия колебаний как звуков: для низких звуков он указал границу в 25 колебаний в секунду, а для высоких - 12 800. Пифагор. Аристотель

• 
  Слайд 7
  

  В 1787 году Хладни измерил скорость распространения звуковых волн в различных газах. В 1827 году Жан-Даниэль Колладон и Якоб Штурм провели опыт на Женев­ском озере по определению скорости звука в воде, получив значение 1435 м/с. Эрнст Хладни Жан-Даниэль Коллодон   

• 
  Слайд 8
  

  В 1877 году американский учёный Томас Эдисон изобрёл устройство для записи и воспроизведения звука

• 
  Слайд 9

  Звуковые явления

  При распространении звуковой волны происходит затухание звука, связанное с различными необратимыми процессами. Часть энергии, которая переносится звуковыми волнами, поглощается средой. На границе двух сред происходит частичное поглощение и прохождение звука в другую среду. В большом помещении после каждого звука возникает гул, который является результатом наложения звуковых волн, отраженных от различных преград в этом помещении. Например от стен, потолка, колонны и т.п.. Это явление называется реверберацией.

• 
  Слайд 10
  

  С явлением отражения звука связано такое известное явление, как эхо. Оно состоит в том, что звук от источника доходит до какого-то препятствия, которое и является границей двух сред, отражается от него, и возвращается к месту, где эта звуковая волна возникла. И если первичный звук и звук отражённый доходят до слушателя не одновременно, то он слышит звук дважды. Звук может испытать и несколько отражений. Тогда можно услышать звук много раз. Например раскаты грома.

• 
  Слайд 11

  Звуковые частоты

  Колебания упругой пластинки, зажатой в тисках, имеют тем более высокую частоту, чем короче свободный колеблющийся конец пластинки. Когда частота колебаний делается выше чем 16 Гц, мы начинаем слышать колебания этой пластинки. Таким образом, звук обусловливается механическими колебаниями в упругих средах и телах (твёрдых, жидких и газообразных), но не в вакууме. При своих колебаниях тело попеременно то сжимает слой воздуха, прилегающий к его поверхности, то, наоборот, создаёт разрежение в этом слое. Таким образом, распространение звука в воздухе начинается с колебаний плотности воздуха у поверхности колеблющегося тела.

• 
  Слайд 12

  Свойства звука

  Ощущение звука вызывается звуковыми волнами, достигающими органа слуха - уха. Важнейшая часть этого органа - барабанная перепонка. Пришедшая к ней звуковая волна вызывает вынужден­ные колебания барабанной перепонки с частотой колебаний в волне. Они воспринимаются мозгом как звук.

• 
  Слайд 13
  

  Частота колебаний в звуковой волне определяет тон звука. Звуки низких тонов - это колебания малой частоты в звуковой волне. Звуку высокого тона соответствует большая частота колебаний. Звук, создаваемый большим барабаном, это звук низкого тона, свист - звук высокого тона. Существуют особые источники звука, испускающие единственную частоту, так называемый чистый тон. Это камертоны различных размеров - простые устройства, представляющие собой изогнутые металлические стержни на ножках.

• 
  Слайд 14
  

  Если взять несколько камертонов разного размера, то не представит труда расположить их на слух в порядке возрастания высоты звука. Тем самым они окажутся расположенными и по размеру: самый большой камертон даёт низкий звук, а маленький - наиболее высокий.

• 
  Слайд 15
  

  Звуки даже одного тона могут быть разной громкости. Громкость звука связана с амплитудой колебаний. Самый слабый ещё слышимый звук, дошедший до барабанной перепонки, приносит в 1 секунду энергию, равную примерно 10-16 Дж, а самый громкий звук (звук реактивного ракетного двигателя в нескольких метрах от него) - около 10-4 Дж. Следовательно, по мощности самый громкий звук примерно в тысячу миллиардов раз превосходит самый слабый.

• 
  Слайд 16
  

  Интенсивности звука при слуховом восприятии соответствует ощущение громкости звука. При определенной минимальной интенсивности человеческое ухо не воспринимает звука. Эта мини­мальная интенсивность называется порогом слышимости. Уровень интенсивности звука определяется в децибелах (дБ). Например, громкость звука, шороха листьев оценивается в 10 дБ, шёпота - 20 дБ, уличного шума - 70 дБ. Шум громкостью 130 дБ ощущается кожей и вызывает ощущение боли.

• 
  Слайд 17
  

  Если колебание не является гармоническим, то на слух оно имеет ещё одно качество, кроме высоты и громкости, а именно - специфический оттенок, называемый тембром. По различному тембру мы легко распознаём звук голоса, свист, звучание струны рояля, скрипичной струны, звук флейты, гармони и т.д., хотя все эти звуки имели бы одну и ту же высоту и громкость. По тембру мы можем узнать голоса разных людей.

• 
  Слайд 18

  Скорость распространения звука

  В том, что распространение звуковых волн происходит не мгновенно, можно увидеть из простейших наблюдений. Если в дали происходит гроза, выстрел, взрыв, свисток паровоза, удар топором и т.п., то сначала все эти явления видно, а только потом, спустя некоторое время, слышен звук. Как и всякая волна, звуковая волна характеризуется скоростью распространения колебаний в ней.  = •  -скорость,  - длина волны,  - частота

• 
  Слайд 19
  

  В сухом воздухе, при температуре 0 0C скорость звука равна 331,5 м/с, а с повышением температуры увеличивается. Скорость звука различна в разных средах. Например в водороде скорость распространения звуковых волн любой длины равна 1284 м/c, в резине - 1800 м/с, а в железе - 5850 м/c.

• 
  Слайд 20

  Музыкальная акустика.

  Реальный звук является наложением гармонических колебаний с набором частот, который определяет акустический спектр звуковой волны. Различают три вида звуковых колебаний: музыкальные звуки, звуковые удары и шумы. Периодические колебания определённой частоты вызывают простой музыкальный тон. Сложные музыкальные звуки - это сочетания отдельных тонов. Тон, соответствующий наименьшей частоте сложного музыкального звука, называют основным тоном, а остальные тоны - обертонами. При этом основной тон с минимальной частотой 0называют первой гармоникой, обертон, с частотой 20 - второй гармоникой и т.д.

• 
  Слайд 21

  Резонанс в акустике.

  Звуковые колебания, приносимые звуковой волной, могут служить вынуждающей, периодически изменяющейся силой для колебательных систем и вызывать в этих системах явление резонанса, т.е. заставить их звучать. Такой резонанс называется акустическим резонансом. Пример акустического резонанса можно наблюдать в следующем опыте. Роль ящиков в этом опыте чисто вспомогательная. Поставим рядом два одинаковых камертона, обратив отверстия ящиков, на которых они укреплены, друг к другу. Ударим один из камертонов и затем приглушим его пальцами. Мы услышим, как звучит второй камертон. Если у пианино нажать на педаль и сильно крикнуть на него, то от него можно будет услышать отзвук, который будет слышится некоторое время, с тоном (частотой) очень похожим на первоначальный звук.

• 
  Слайд 22

  Шумы.

  Наложение большого количества колебаний беспорядочно смешанных одно относительно другого и произвольно изменяющих интенсивность во времени, приводят к сложной форме колебаний. Такие сложные колебания, состоящие из большого числа простых звуков различной тональности, называют шумами. Примерами могут служить шелест листьев в лесу, грохот водопада, шум на улице города. Продолжительные сильные шумы (порядка 90 дБ и более) оказывают вредное действие на нервную систему человека, шум морского прибоя или леса - успокаивающее.

• 
  Слайд 23

  Ультразвуки и инфразвуки.

  Сейчас акустика, как область физики рассматривает более широкий спектр упругих колебаний - от самых низких до предельно высоких, вплоть до 1012 - 1013 Гц. Не слышимые человеком звуковые волны с частотами ниже 16 Гц называют инфразвуком, звуковые волны с частотами от 20 000 Гц до 109Гц - ультразвуком, а колебания с частотами выше чем 109Гц называют гиперзвуком. Рыбы и другие морские животные чутко улавливают инфразвуковые волны, создаваемые штормовыми волнениями. Ультразвуки могут издавать и воспринимать такие животные, как собаки, кошки, дельфины, муравьи, летучие мыши.

• 
  Слайд 24

  Применение звуковых волн

  Вряд ли сегодня можно встретить человека, Который ни разу бы не слышал радио, магнитофон или проигрыватель. Без звукозаписи наша жизнь кажется немыслимой. А ведь всего немного более века прошло с того времени, когда американский изобретатель Эдисон в 1877 году впервые продемонстрировал изобретённый им фонограф - прибор для записи звука.

• 
  Слайд 25

  Звуколокация.

  Звуколокаторы позволяют обнаруживать и определять местоположение различных повреждений в изделиях, например пустоты, трещины, постороннего включения и др. В медицине ультразвук используют для обнаружения различных аномалий в теле больного - опухолей, искажений формы органов или их частей и т.д. Чем короче длина ультразвуковой волны, тем меньше размеры обнаруживаемых деталей. Ультразвук используется также для лечения некоторых болезней.

• 
  Слайд 26

  Заключение

  Мы изучили понятие звука, рассмотрели свойства звука. Звук это волна распространяющаяся в упругой среде с частотами от самых низких до предельно высоких, вплоть до 1012 – 1013 Гц. Звук нашел очень широкое распространение в живой природе и технике. Большое количество информации к человеку поступает благодаря звуку. А для некоторых животных звук является основным источником информации об окружающей среде. Большое значение имеет звук также в искусстве, музыке.  

• 
  Слайд 27

  Спасибо за внимание.