Звук    

    ЗвукФормы волн

    Волновые формы, могут рассматриваться как продольные звуковые волны. Волны на рисунках а, б и д имеют одинаковую частоту, так же как и на рисунках в и г.

    Высота звука определяется его частотой, поэтому звуки, образованные волнами на рисунках а, б и д, имеют одинаковую частоту. Длина волн на рисунках в и г равна половине длины других волн, и поэтому их частота, а следовательно, и высота удвоены. Говорят, что эти тона (ноты) на одну октаву выше остальных.

    Громкость звука зависит от амплитуды волны, которая его образует. Чем больше амплитуда, тем громче звук, поскольку для образования большей амплитуды затрачивается больше энергии.

    Различные формы волн одинаковой частоты

    Энергия, передаваемая волной, зависит как от частоты, так и от амплитуды. Если частота тона удвоена, то до уха доходит вдвое больше сжатий и разрежений в секунду и оно получает больше энергии. Фактически же энергия волны пропорциональна и частоте, и амплитуде.

    Тембр. Тон на рисунке д имеет ту же частоту и, следовательно, ту же высоту, что и тона на рисунках а и б. Он имеет ту же амплитуду, что и а, и будет поэтому столь же громок. Вместе с тем звук д звучит по-иному, чем звук а, потому что он имеет другую форму волн. Говорят, что он отличается по тембру. Звучание звука д богаче других тонов, поскольку это не простой тон, а содержащий обертоны. Тона одинаковой высоты, полученные при игре на различных музыкальных инструментах, отличаются друг от друга по своему тембру.

     

    Источники звука

     

    Любой колеблющийся механический предмет образует звук. Слышен он или нет - зависит от частоты и амплитуды колебаний. Можно лишь с некоторой определенностью сказать, что колеблющееся тело создает волны давления, которые попадают на барабанную перепонку уха.

    Камертон

    Вибрация камертонаКогда ветви камертона вибрируют, то через воздух посылаются волны давления (рис. 1). Если стержень камертона помещен на скамью, то она вынужденно колеблется с той же частотой, что и камертон.

    Образованный тон гораздо громче, но длится более короткое время, потому что в этом случае для создания колебаний большего объема воздуха затрачивается  больше  энергии.

    Разные по размеру камертоны образуют тона с разными частотами.

    Зубчатое колесо

     Зубчатое колесо вращается на оси, а к его зубьям прислонена твердая картонка или металлическая пластина (рис. 2,а). При вращении колеса его зубья трутся о пластину и заставляют ее вибрировать. Частота вибрации определяется числом зубьев х на число оборотов в секунду. Частота может меняться при изменении числа оборотов в секунду или при использовании колеса с другим числом зубьев.

    Устройство зубчатого колеса и сирены

    Сирена

    Представляет собой диск с отверстиями (рис. 2,б), расположенными на равном расстоянии друг от друга и на одинаковом удалении от центра. На отверстия направляется тонкая струя воздуха. Когда диск вращается, поток воздуха постоянно прерывается и через отверстия проходят через равные интервалы воздушные выбросы. Частота тона определяется числом отверстий в диске х на число оборотов в секунду. Обычно на диске находится несколько рядов отверстий, что позволяет изменять частоту звука, используя различные ряды или меняя скорость вращения диска.

Copyright © 2011-2014  globalphysics.ru
All Rights Reserved