Решение задачи: Природа звука (Физика 9 класс)

1. Природа звука: — С точки зрения физики звук — это механические волны, представляющие собой процесс распространения колебаний в упругой среде (газе, жидкости или твердом теле). — Звук не распространяется в вакууме, так как там нет частиц вещества, которые могли бы передавать колебания. — Продольными называют колебания, при которых частицы среды смещаются вдоль направления распространения волны. — Звук в газах и жидкостях является продольной волной, так как он представляет собой чередующиеся области сжатия и разрежения среды. 2. Источники звука: — Источниками звука являются любые тела, совершающие колебания с частотой от 16 до 20 000 Гц. — Чем выше частота колебаний источника, тем выше высота звука. 3. Характеристики звука: — Высота тона — это субъективное восприятие частоты звуковых колебаний. Она зависит от частоты: больше частота — выше тон. — Громкость — это характеристика, зависящая от энергии волны. Она определяется амплитудой колебаний: чем больше амплитуда, тем громче звук. — Тембр — это «окраска» звука. Мы различаем голоса и инструменты благодаря обертонам (дополнительным частотам), которые накладываются на основной тон. 4. Распространение звука: — Скорость звука зависит от плотности и упругости среды. В твердых телах она максимальна, в газах — минимальна. — С повышением температуры среды скорость звука увеличивается. — Эхо — это звуковая волна, отраженная от препятствия и вернувшаяся к источнику. Его используют в эхолокации для определения расстояний и поиска объектов под водой. — Легенда про эхо: В древнегреческой мифологии нимфа Эхо была наказана Герой и могла лишь повторять последние слова собеседника. 5. Расчетные задачи: Задача 1. Дано: \(v = 1500\) м/с \(t = 5\) с Найти: \(h\) — ? Решение: Звук проходит путь до дна и обратно, поэтому: \[h = \frac{v \cdot t}{2}\] \[h = \frac{1500 \cdot 5}{2} = 3750 \text{ м}\] Ответ: 3750 м. Задача 2. Дано: \(\nu = 600\) Гц \(v = 340\) м/с Найти: \(\lambda\) — ? Решение: \[\lambda = \frac{v}{\nu}\] \[\lambda = \frac{340}{600} \approx 0,57 \text{ м}\] Ответ: 0,57 м. Задача 3. Дано: \(t = 10\) с \(v = 343\) м/с Найти: \(S\) — ? Решение: Свет распространяется мгновенно, поэтому расстояние равно пути звука: \[S = v \cdot t\] \[S = 343 \cdot 10 = 3430 \text{ м}\] Ответ: 3430 м. Вопросы «на подумать»: — Эхолокация дельфинов: они испускают ультразвуковые импульсы и улавливают их отражение от объектов, определяя форму и расстояние до цели. — Звук на Луне: Утверждение в вопросе не совсем корректно. В космосе и на Луне нет атмосферы, поэтому звук по воздуху не передается. Взрыв можно «услышать» только через вибрацию грунта, если стоять на поверхности. — Звуковой барьер: это резкое увеличение сопротивления воздуха при достижении самолетом скорости звука (около 340 м/с). — Влияние на человека: Инфразвук может вызывать страх и тошноту, а слишком громкий звук повреждает слух. — Исцеление: Да, ультразвук используется в медицине для массажа тканей и дробления камней в почках. — Высокие частоты: Длительное воздействие высоких частот (ультразвука) может вызвать утомляемость и головную боль.