Что такое звук явление природы



Что такое звук явление природы

Устав от городского шума, мы выезжаем на природу. Сначала, кажется, что мы погрузились в тишину. Но, прислушавшись, мы начинаем различать звуки: пение птиц, шелест листвы качающихся от ветра деревьев, стрекот насекомых, плеск воды.

Источники звука

Работа вблизи мощных самолётов, в очень шумных заводских цехах, частое посещение дискотек и чрезмерное увлечение аудиоплеерами, крики на переменах, чрезмерно громкая музыка вредно влияют на остроту восприятия звуков (особенно высокочастотных) и в некоторых случаях могут привести к потере слуха.

Низкие и высокие звуки

В зависимости от числа колебаний в одну секунду (частоты) различают низкие и высокие звуки. У насекомых нет, как у нас, голосовых связок, но звуки, издаваемые комаром, пчелой, шмелем, мы слышим.

Эти звуки создаются колебаниями крыльев насекомых. Число колебаний крыльев комара в одну секунду – 600: звук получается высокий (тонкий писк). Число колебаний крыльев шмеля в одну секунду – 240. Редкие колебания порождают низкий звук, и мы слышим не писк, как у комара, а «бас» шмеля.

Упругие волны, способные вызывать у человека слуховые ощущения, называются звуковыми волнами или просто звуком.

Животные в качестве звука воспринимают волны иных частот.

Шум и воздействие шума на человека

Шум, это любой нежелательный звук, оказывающий неблагоприятное воздействие на организм, это звуки, которые воспринимаются человеком, как неприятные, мешающие и даже вызывающие болезненные ощущения, мешающие работе и отдыху.

Основным источником городского шума является автомобильный транспорт, главным образом грузовой. Повышается шум при эксплуатации транспортных средств с неисправными и не отрегулированными двигателями.

Источники шума

Шум — такой же медленный убийца, как и химическое отравление. Современный шумовой дискомфорт вызывает у живых организмов болезненные реакции. Отсутствие шума тоже плохо влияет на здоровье человека. Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий. Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости.

В различных странах понятие «шум» определяется по-разному. Также есть и благоприятные шумы — это шум прибоя, журчание родника, шелест листвы, шум дождя, птичьи голоса. Эти звуки всегда приятны, человеку. Они его успокаивают, снимают стрессы.

Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы.

За последние десятилетие проблема борьбы с шумом во многих странах стала одной из важнейших. Внедрение в промышленность новых технологических процессов, рост мощности и быстроходности технологического оборудования, механизация производственных процессов привели к тому, человек в производстве и в быту в больших городах постоянно подвергается воздействию шума. Шум оказывает вредное воздействие на человека, он утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться.

Источник

Проект по физике «Звуковые волны в природе и жизни человека»

Оганян Наталья Амаяковна

Звук — физическое явление , представляющее собой распространение в виде упругих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде. Именно это определения носят волны, воспринимаемые органами чувств животных.

Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и частотой . Амплитуда характеризует громкость звука . Частота определяет тон, высоту . Громкость звука сложным образом зависит от эффективного звукового давления, частоты и формы колебаний, а высота звука — не только от частоты, но и от величины звукового давления.

Среди слышимых звуков следует особо выделить фонетические, речевые звуки и фонемы (из которых состоит устная речь ) и музыкальные звуки (из которых состоит музыка ). Музыкальные звуки содержат не один, а несколько тонов, а иногда и шумовые компоненты в широком диапазоне частот.

Звуковые волны могут служить примером колебательного процесса. Всякое колебание связано с нарушением равновесного состояния системы и выражается в отклонении её характеристик от равновесных значений с последующим возвращением к исходному значению. Для звуковых колебаний такой характеристикой является давление в точке среды, а её отклонение — звуковым давлением .

Если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, например с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим связям частиц давление передаётся на соседние частицы, которые, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения .

В жидких и газообразных средах, где отсутствуют значительные колебания плотности, акустические волны имеют продольный характер, то есть направление колебания частиц совпадает с направлением перемещения волны. В твёрдых телах, помимо продольных деформаций, возникают также упругие деформации сдвига, обусловливающие возбуждение поперечных (сдвиговых) волн; в этом случае частицы совершают колебания перпендикулярно направлению распространения волны. Скорость распространения продольных волн значительно больше скорости распространения сдвиговых волн.

Колебательная скорость измеряется в м/с или см/с. В энергетическом отношении реальные колебательные системы характеризуются изменением энергии вследствие частичной её затраты на работу против сил трения и излучение в окружающее пространство. В упругой среде колебания постепенно затухают.

Если на колебательную систему с потерями действовать периодической силой, то возникают вынужденные колебания , характер которых в той или иной мере повторяет изменения внешней силы. Частота вынужденных колебаний не зависит от параметров колебательной системы. Напротив, амплитуда зависит от массы, механического сопротивления и гибкости системы. Такое явление, когда амплитуда колебательной скорости достигает максимального значения, называется механическим резонансом. При этом частота вынужденных колебаний совпадает с частотой собственных незатухающих колебаний механической системы. При частотах воздействия, значительно меньших резонансной, внешняя гармоническая сила уравновешивается практически только силой упругости. При частотах возбуждения, близких к резонансной, главную роль играют силы трения. При условии, когда частота внешнего воздействия значительно больше резонансной, поведение колебательной системы зависит от силы инерции или массы.

Скорость звука — скорость распространения звуковых волн в среде.

Как правило, в газах скорость звука меньше, чем в жидкостях . Скорость звука в воздухе зависит от температуры и в нормальных условиях составляет примерно 340 м/с.

Громкость звука — субъективное восприятие силы звука (абсолютная величина слухового ощущения). Громкость главным образом зависит от звукового давления , амплитуды и частоты звуковых колебаний. Также на громкость звука влияют его спектральный состав, локализация в пространстве, тембр, длительность воздействия звуковых колебаний, индивидуальная чувствительность слухового анализатора человека и другие факторы.

Звуковые волны увидеть нельзя. Однако можно представить, как они будут выглядеть. Для этого вам нужно подойти к любому водоему. Если вы бросите камень в озеро или пруд, то вначале вы увидите углубление. Затем вода возвысится, и вследствие этого возникают на поверхности водоема волны, представляющие собой поочередно чередующиеся впадины и гребни. Они будут распространяться во все направления. На нашей планете есть места, известные за счёт феномена гула. Его описывают, как постоянное и низкочастотное гудение. Источник этого звука до сих пор не обнаружен. Город Талас в Нью-Мексико обладает таким аномальным источником звука. Удивительно, что этот гул слышат только 2% из местных жителей города, они говорят, что звук является чрезвычайно тревожным. В природе существует огромное количество звуков. Мы слышим раскаты грома. Зимой под нашими ногами хрустит снег. Если закричать в лесу, то мы услышим эхо. Оно тоже является примером звуковых явлений в природе. Даже каждая планета нашей Солнечной системы имеет свой звук. Луна звучит тревожно-печально, Юпитер — надрывно. Звуки Нептуна похожи на шум воды.

Звуки в жизни живых существ

В мире животных самым распространенным и совершенным способом общения можно считать звуковую сигнализацию. В высшей степени она развита у птиц и млекопитающих. Звуки, издаваемые зверями, чрезвычайно разнообразны. Это свисты, скрипы, вопли, визг, рычания, вой, тявканья, фырканья, шипения. Да, всех их, пожалуй, и не назвать, так как только часть из них мы способны слышать непосредственно. Большинство же звуковых сигналов животных нашему слуху недоступно, ибо относится к ультразвуковому диапазону частот. Правда, о существовании их мы можем догадываться, наблюдая за поведением тех или иных животных, однако для их обнаружения и распознавания требуется специальная аппаратура. Звуки в жизни зверей имеют огромное значение. Часто именно они обеспечивают возможность встречи самки с самцом в период размножения. Решение конфликтных вопросов между зверями тоже не обходится без специфических звуковых сигналов. Звуками животные предупреждают друг друга об опасности.

Читайте также:  Природа света или корпускулярно волновой дуализм

Слуховая система определяет возможность (или невозможность) восприятия и опознавания животным звукового сигнала. Кроме того, она представляет собой высоко специализированную систему, обеспечивающую среди окружающих животное звуков отбор их по степени важности для данной жизненной ситуации. При этом нельзя игнорировать и акустические свойства среды обитания того или иного вида животного. В процессе эволюции каждый биологический вид приспосабливается к вполне определенным условиям существования и в том числе к определенному звуковому окружению. В соответствии с этим у животных выработалась способность подбирать для внутривидового звукового общения определенный звуковой диапазон. Это дает им возможность извлекать из звукового сигнала информацию в наиболее полном объеме . Для понимания поведения зверей необходимо разбираться в их голосовых реакциях. Порой даже незначительные изменения в звуке, появление новых его оттенков могут указывать на изменение в настроении или намереньях животного. Известно, что особенности любого звукового сигнала обусловлены теми или иными его физическими свойствами.

Звуки в жизни человека

Человек, как и животные, способен улавливать звуковые волны. Обычный человек способен слышать звуковые колебания в диапазоне частот от 16—20 Гц до 15—20 кГц. Звук ниже диапазона слышимости человека называют инфразвуком ; выше: до 1 ГГц, — ультразвуком , от 1 ГГц — гиперзвуком . Человек научился использовать звук и в науке, и в искусстве. Ученые научились использовать звук для эхолокации, как это делают морские обитатели. Они могут определить глубину морского дна, объем какого-либо объекта. За все свое существование человек сделал много музыкальных инструментов, способных создавать звуковые волны разной амплитуды и частоты. Эти искусственные волны называются мелодией. Как обнаружили психологи, мелодия с ритмом 60 ударов в минуту, действует на человека как медитация, она вполне способная отвлечь любого человека от любой проблемы, замедляя мозговую деятельность. Если слушать такую музыку, активно улучшается память, трудоспособность, спокойствие и уверенность в себе. Все объясняется тем, что человеческий мозг просто прекращает лишнюю выработку энергии, которая уходит на те самые негативные эмоции, которые мешают правильно думать, сбивают с толку и заставляют лишний раз нервничать. Так же прослушивание классической музыки способствует запоминанию информации. В борьбе с бессонными ночами может спасти «Грустный вальс» Сибелиуса, а пьесы Чайковского просто творят чудеса. Музыка влияет не только на нравственное и эмоциональное состояние человека, но и на работу внутренних органов, таких как сердца и на активность артериального давления. Для тех, кто хочет активно увеличить свое давление, стоит слушать музыку поэнергичней, ну а для стабилизации сердечного ритма, рекомендуется прослушивание спокойной мелодии. Музыка может даже влиять на матерей, которые кормят своих детей. В ходе экспериментов было обнаружено, что у тех мам, которые слушали определенный период времени классическую музыку, молока прибавилось на 25 %, а у тех женщин, которые слушали мелодии современных ритмов, уменьшилось более чем на 10%. Без всякого сомнения доказано, что звуки колокола, включающие в себя резонансное ультразвуковое излучение, за несколько секунд убивают возбудителей желтухи, тифозные палочки и вирусы гриппа, что под давлением некоторых типов музыки увеличивает свое ход протоплазма клеток растений. Применение определённых музыкальных звуков также употребляется для лечения сахарного диабета. Было обнаружено, что между уровнем сахара в крови и психическим состоянием существует прямая связь. После хорошего концерта человек испытывает снижение слуха. Не стоит, грешить именно на рок — концерты или хард-рок (как в танцевальном, так и в гитарном смысле этого слова) — вечеринки. Любая громкая музыка, и вообще, звук, приводят к недолговременной частичной потере слуха. Все звуки, которые мы слышим, на нас влияют. Прибавляют настроения или раздражают, пугают или зачаровывают. И это говоря о кратковременных звуках, а что уже говорить о песнях, которые мы слушаем каждый день? Многие спорят о том, какую стоит слушать музыку, а какую нет, соглашаясь лишь в том, что классика успокаивает .

Влияние разных стилей музыки на человека

После ряда исследований ученых было доказано, что люди, слушающие рок, имеют высокий уровень IQ. Причем этот показатель выше даже чем у тех людей, которые слушают классику. Но вместе с тем неоднократно можно услышать о том, что от рок-музыки может свариться яйцо, если его положить возле колонок на рок — концерте, а также о том, что структура воды под звучанием данной музыки приобретает не очень красивые формы, а значит, и на организм рок влияет не положительно. Хотя это только предположения .

Согласно исследованиям ученых, попсу любят слушать те, кто часто не прочь повеселиться, оторваться в заведениях. Но эти люди, несмотря на тусовочную жизнь, трудолюбивые. Психологи не советуют слушать попсу при плохом настроении, так как она может еще больше нагнетать.

Считается, что люди, которые слушают классическую музыку, непринужденные, творческие натуры, однако малообщительные. Данная музыка успокаивает, приводит чувства и эмоции в гармонию, отгоняет грусть.

Реп возбуждает у человека активность, однако вместе с ней и негативные эмоции, так как в большинстве случаев эта музыка депрессивная. Однако это касается не всех песен, а потому точно определить её влияние непросто. Можно только сказать, что уровень IQ у людей, слушающих реп, проигрывает со многими другими стилями .

Звук тесно связан с жизнью любого живого существа. Он помогает в создании колоний у животных, предупреждает об опасности. Все это облегчает существование любого существа, на какой бы эволюционной планке оно бы не находилось.

Источник

ЗВУКОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Среди природных явлений, особое значение для жизни человека име­ют звуковые явления (или просто звук).

Мир, в котором мы живем полон разных звуков. Пение птиц, музы­ка, шум воды в арыке, шелест листьев, гром — это все различные звуки.

ris-35Наша речь тоже состоит из ряда следующих друг за другом звуков. Мы с легкостью отличаем голос одного человека от голоса другого чело­века.

Теперь остановимся на том, как появляется звук. Как показали про­стые опыты, издающие звук тела всегда колеблются. Если немного от­тянуть струну гитары или комуза и отпустить ее, мы услышим звук. Мы видим, что середина струны стала как бы толще, а очертания ее сде­лались неясными. Вид звучащей струны комуза изменился, потому что она колеблется. Если коснуться рукой струны, колебание остановится, а вместе с тем и исчезнет звук.

Источником звука являются колеблющиеся тела.

При изучении звуковых явлений или настраивании музыкальных ин­струментов используется камертон (рисунок 35). Если аккуратно стук­нуть по камертону резиновым молоточком, он начинает колебаться и зву­чать. Если держать звучащий камертон в руке, то его звук ослабевает, а если поставить на деревянный ящик звук усиливается, так как в колеба­ние приходит и ящик и столб воздуха в нём.

Тело, отзывающееся на звук, называется резонатором.

Резонаторы различных форм и устройств исполь­зуются в музыкальных инструментах. Например, в комузе его называют корпусом. При колебании стру­ны, он усиливает звук в несколько раз. Источником звука у человека и многих животных служат их го­лосовые связки.

Под действием струй воздуха из легких, голосо­вые связки человека колеблются и издают слабый звук. Этот звук усиливается, проходя через резона­торы, другими словами, через глотку и полость рта. Так как строение каждого человека и животных раз­ное, их голоса тоже разные.

Если при распространении в воздухе звук встре­чается с какими-либо препятствиями (скала, стена), то он отражается от него и мы услышим отражен­ный звук. Такое явление называется эхом. Чтобы услышать звук источника и отражённый звук раздельно, нужно, чтобы промежуток времени между ними не был менее 1/15 секунд.

Приведем пример. Сначала коротко произнесем «Оо!». На расстоя­нии 10 м от нас должно стоять препятствие. Это расстояние звук пройдет S 10м 1

До того, как вернется отраженный звук, пройдет столько же времени. Значит, отражённый звук дойдет до нас через 1/34 с • 2=1/17 с.

Это меньше, чем указанное нами выше время. Поэтому отраженный, звук нами не услышится. Но произнесенный нами короткий звук «Оо!» слышится нам дольше, как «Оо-о-о!». Если в большом зале мало людей, то слова говорящего человека нельзя услышать четко, так как слова гово­рящего человека многократно отражаясь от различных предметов, таких кагг стены, скамейки и другие твердые тела, доходят до ушей слушаю­щего человека в разное время. Если в том же зале будет много людей, то слова говорящего можно услышать четко потому, что мало отраженных и много поглощенных звуков. Слова доходят до ушей слушающего чело­века одновременно и слышатся внятно.

Читайте также:  Пословицы про родную природу

Источник

Звуковые явления в природе

Технология: проектно-исследовательская.

Задачи:

  1. Развивать умение наблюдать звуковые явления и объяснять результаты наблюдений и экспериментов.
  2. Применять экспериментальные результаты для обобщения и систематизации звуковых явлений.
  3. Создать ситуацию поиска исследования, сотрудничества.

Ход урока

Урок начинается с прослушивания звукозаписи (пение птицы, комар, шмель).

Учитель. Я думаю, ребята, что вы без труда узнали, кому принадлежат эти звуки. Чьи это голоса? (Ответ учащихся). А вы никогда не задумывались над проблемой, почему можно распознать звуки, окружающие нас? Давайте обсудим эту проблему, иначе говоря, целью нашего исследования будет выяснение причин различия звуков. Мы с вами живем в мире разнообразных звуков, но сегодня на уроке мы рассмотрим звуковые явления в природе. Запишите тему урока «Звуковые явления в природе». Итак, мы должны выяснить причины различия звуков в природе. Как вы думаете, с чем это связано? Каковы ваши гипотезы?

Гипотезы учащихся (возможные варианты ответов): звуки различаются по своим характеристикам, характеристики звуков зависят от источников звука, восприятие звуков зависит от приемников звука.

Учитель. Чтобы подтвердить или опровергнуть ваши гипотезы, нужны факты. Прежде чем обсуждать эти факты, давайте коротко вспомним, что такое звук? Что необходимо для существования звука?

Ученик. Ответ об условиях возникновения и распространения звука, характеристиках звука.

Учитель. Итак, вы предположили, что различие звуков связано с различием источников и приемников звука. Сначала рассмотрим и сравним источники звуков человека и некоторых животных. Мы с вами будем работать с таблицей, которую вы видите на доске, у вас такая таблица (см. приложение: таблица 1 и таблица 2) есть на столе и вы ее будете заполнять. Эта таблица содержит также справочный материал. Что является источником звука у человека?

Ученик. Голосовые связки.

Учитель. Правильно, хотя вы должны помнить, что, голосовой аппарат человека устроен достаточно сложно. Вспомните устройство аппарата речи человека.

Ученик. Ответ о строении голосового аппарата человека.

Учитель. Кроме человека, голосовые связки имеют все млекопитающие животные. Летучие мыши и дельфины — тоже млекопитающие, но почему они выделены в отдельную графу? Почему летучие мыши, символы кошмаров, призраков и дельфины, умные, жизнерадостные, ласковые животные оказались в одной группе?

Ученик. Эти животные, создают кроме звуковых, ультразвуковые сигналы.

Учитель. Голосовой аппарат птиц отличается от млекопитающих, но можно сказать, что звуки у птиц создаются голосовыми связками.

В следующей графе рыбы. Что это ошибка? О каком источнике звука у рыб можно говорить, если всем известна поговорка «нем как рыба»? Но, оказывается, эта поговорка устарела. Ученые доказали, что рыбы издают звуки, среди них есть даже очень говорливые. Чем же они создают звуки?

(После ответов учащихся записываем в таблицу). Рыбы создают звуки трением жаберных пластин, скрежетом глоточных зубов, плавательным пузырем.

Учитель. Каким образом создают звуки насекомые?

Ученик. Насекомые создают звуки колебанием крыльев и трением надкрылий.

Учитель. Теперь понятно, что, когда мы слышим неприятный писк комара, это не является предупреждением об атаке. Он бы и рад замолчать, да не может.

А теперь обратимся к справочному разделу таблицы — диапазон частот.

Сравните по высоте звука голоса мужчин, женщин, певцов. Как связана длина голосовых связок с высотой звука? Почему у детей очень высокие голоса? Сравните диапазоны частот, создаваемых животными. (Ответы учащихся).

Учитель. Перейдем к следующей характеристике звука — тембру. Что такое тембр?

Ученик. Тембр — это индивидуальная характеристика звука, она зависит от набора частот, из которых состоит звук.

Учитель. Давайте, сравним осциллограмму звука, создаваемого камертоном, с осциллограммой пения птиц. (Демонстрационный эксперимент).

Учитель. Какой вид колебаний вы наблюдаете при звучании камертона? При пении птиц? Есть ли различие?

Ученик. Камертон создает гармонические колебания одной частоты, а при пении птиц — несколько синусоидальных колебаний разной частоты.

Учитель. Правильно, в первом случае мы видим простое гармоническое колебание, а во втором — сложное. Почему человек, животные создают свой, неповторимый набор частот? От чего это зависит?

Ученик. Это зависит от индивидуальности источника звука. У человека — индивидуальность голосовых связок, носовой, ротовой, глоточной полости, которые участвуют в создании звука.

Учитель. С чем можно сравнить неповторимость частотных характеристик человека? (предположения учащихся).

Ученик. Вывод — неповторимость частотных характеристик человека можно сравнить с отпечатками пальцев человека.

Учитель. Правильно. Существует возможность доказать по частотной характеристике принадлежность голоса тому или иному человеку, что используется в криминалистике.

Мы наблюдали на осциллографе колебания, которые отличались определенной периодичностью. А теперь, посмотрим осциллограмму звука другой музыки. (Звукозапись рок — музыки).

В чем отличие этой осциллограммы?

Ученик. Мы видим негармонические колебания.

Учитель. Неупорядоченная, непериодическая последовательность звуковых волн представляет собой шум. Наверное, барабанщики обидятся, но с точки зрения физики игра на барабане — это просто шум. В отличие от этого, речь человека, музыка, пение птиц, т.е. те звуки, которые отличаются определенной периодичностью, называется музыкальными звуками или музыкальными тонами.

У такого важного органа, как речевой аппарат, могут возникать заболевания.

Вам, как будущим врачам, интересно будет узнать о некоторых из них.

Конечно, заболевания бывают и у животных, но это уже тема разговора ветеринаров. (Просмотр видеофрагмента, на котором больной с охриплостью голоса находится на приеме у врача отоларинголога).

Учитель. Как можно объяснить это заболевание с точки зрения физических процессов образования звука?

Ученик. Воспалительный процесс, отечность, опухоль голосовых связок изменяет их частоту колебаний, не позволяет им смыкаться в достаточной мере, что влияет на процесс создания звука, на тембр.

Учитель. Мы рассмотрели источники звука человека и животных, какие выводы можно сделать, сравнивая их? (Ответы учащихся и запись выводов в таблицу). Выводы:

  1. Человек и животные создают звуки в определенных диапазонах частот.
  2. Некоторые животные создают ультразвуковые волны.
  3. Звуки отличаются тембром.
  4. Голосовой аппарат млекопитающих мало отличается от голосового аппарата человека, но уступает по богатству тонов.

Учитель. Переходим к сравнению приемников звука. Что является приемником звука у человека и млекопитающих?

Учитель. Как устроен слуховой аппарат человека и млекопитающих?

Ученик. Ответ о строении уха и приеме звукового сигнала.

Учитель. Летучие мыши и дельфины имеют уши для восприятия обычных звуковых сигналов (у китообразных нет, как такового, наружного уха, но есть отверстие, прикрытое пленкой), а также, имеют устройство для восприятия отраженного ультразвукового сигнала, т.е. они используют ультразвуковую эхолокацию.

Что вам известно о слуховом аппарате птиц, рыб и насекомых?

Ответы учащихся. Птицы имеют среднее и внутреннее ухо, у рыб есть только внутреннее ухо. Насекомые имеют слуховые рецепторы, которые расположены на разных частях тела.

Учитель. Обратимся снова к справочному материалу таблицы №2 по диапазону слышимости. Обратите внимание на верхний и нижний пределы слышимости человека. Далеко не все люди слышат 20 кГц. Средний предел слышимости примерно 14кГц. Лучше всего люди слышат в диапазоне 800-2000 Гц.

Сравните диапазоны слышимости человека и других животных. Рыбы, оказывается, тоже слышат. Есть сведения, что Петр 1 запретил звонить в колокола во время нереста лещей.

У человека диапазон слышимости меньше, чем у многих животных. Является ли это таким большим недостатком человека? (Ответы учащихся).

Учитель. Говоря о приемниках звука у человека и животных, вы никогда не задумывались, почему у человека и животных 2 уха?

(Учитель проводит демонстрационный эксперимент бинаурального эффекта).

Учитель. Какой вывод можно сделать после этого эксперимента?

Ученик. Имея два уха, можно определять направление звука.

Учитель. Правильно. Человек и высшие животные обладают бинауральным слухом. Звуковые волны достигают не одновременно правого и левого уха.

Человек способен заметить, что звук до одного уха доходит всего лишь на 0,0001 секунды позже, чем до другого, таким образом, может определить направление звука.

А теперь рассмотрим, какие нарушения слуха могут быть у человека?

(Учащиеся смотрят видеофрагмент, на котором показан больной с заболеванием уха на приеме врача отоларинголога).

Учитель. Как можно объяснить с точки зрения физики снижение слуха у больного с перфорацией барабанной перепонки?

Ученик. Отверстие в барабанной перепонке не позволяет ей совершать колебания с частотой принимаемого сигнала.

Учитель. Сравнив приемники звука, какие выводы можно сделать?

Выводы:

  1. Диапазон слышимости человека уже, но очень высокая чувствительность слухового аппарата.
  2. Человек и высшие животные обладают бинауральным слухом.
  3. Использование некоторыми животными звуковой и ультразвуковой эхолокации.
Читайте также:  Что вкусного готовят на природе

Учитель. Подведем итоги нашей работы. Мы сравнили источники и приемники звука у человека и животных. С какой целью мы это делали?

Ученик. Для выяснения причин различия звуков.

Учитель. Можете ли вы теперь ответить на вопрос, почему можно распознать различные звуки?

Ученик. Звуки различаются по характеристикам: по частоте, громкости, тембру, а эти характеристики зависят от источников звука. Восприятие звука человеком и животными зависит от особенностей слухового аппарата.

Учитель. Мы подтвердили ваши гипотезы?

Учитель. Как вы думаете, в чем состоит главное отличие звуковоспроизведения и звуковосприятия человека от животных?

Ответы учащихся, после которых делается вывод. У человека звуковой язык является результатом его способности к мышлению, а звуки, издаваемые животными, есть проявление их нервно-рефлекторной деятельности, врожденного рефлекса. Слух человека это также не простое восприятие, а способность анализировать, запоминать, извлекать из звуков полезную информацию.

Учитель. Для человека и животных звуковая картина мира является одним из важнейших источников информации об окружающем мире. Ясно, как велико значение звука для человека и животных.

Вопросы для домашнего задания:

  1. Может ли звук оказывать вредное воздействие на живые организмы?
  2. Какие решения, найденные живой природой в области звука, используются на практике?

На этом мы заканчиваем урок, на котором обобщили многие звуковые явления, наблюдаемые в природе, и, наверное, стали немного счастливее, потому, что, как сказал венгерский ученый Д. Хевеши «Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока ему не удается связать воедино разрозненные факты, им наблюдаемые».

Источник

Звуковые явления в живой и неживой природе: примеры

Многие люди хотят найти ответы на вопросы о том, что такое звуковые явления, как и откуда они возникают. По какому принципу одни звуки отличаются от других? Почему мы их слышим?

Сегодня мы заглянем в раздел физики, который изучает звуковые явления. Этот раздел называют акустикой.

Колебание – причина всех звуков на планете

Если мы слышим какой-то шум, то мысленно мы можем представить этот источник, который его издает. Так вот, если рассмотреть его, там мы и увидим то, что колеблется. Когда мы с вами разговариваем, то внутри нашего тела колеблются голосовые связки. Таким образом, мы слышим собственный голос. Примеры звуковых явлений в физике мы наблюдаем и слышим каждый день.

Историческая справка

Изучает физика звуковые явления с древнейших времен. Нашими вечными спутниками в жизни являются шумы и звуки. Бывают шумовые колебания нам приятные, другие же нас раздражают. С этих слов можно сделать вывод о том, что звуки и звуковые явления по-разному воздействуют на сознание и самочувствие человека. Известно, что от некоторых шумов человек может сойти с ума, а есть такие звуки, которые способны исцелить какой-либо недуг у человека. Все эти открытия сделал человек еще до нашей эры. Чуть позже вы узнаете, какие бывают звуковые явления. А пока поговорим об открытиях в области акустики.

Древние цивилизации

Удивительное целебное воздействие звука на человека заметили священнослужители храмов Древнего Египта. Естественно, они это явление использовали в религиозных целях. Теперь ритуальные праздники египтян не обошлись без хоров и песнопений. Чуть позже музыка и звуки ворвались уже в храмы христиан. Высоким уровнем музыкального мастерства раньше всех овладели индийцы. Еще в те далекие времена они создали и активно применяли нотную грамоту. Индийцы наделили каждую ноту определенным значением. Последняя нота гаммы «Не» обозначала печаль, нота «Па» обозначала радость.

Пифагор – отец акустики

Уже с древних времен люди стремились изучить звуковые явления. Например, древнегреческий ученый математик и философ Пифагор, который жил около 2,5 тысяч лет тому назад, проводил разнообразные опыты со звуками. Благодаря своим открытиям он доказал, что низкий тон инструментов присущ только тем, которые имеют длинные струны. Когда струна укорачивается вдвое, то и звук повышается на одну октаву. Благодаря этим выводам Пифагора было положено начало в разделе физики – акустике. Самые первые акустические приборы создали греки, жившие в эпоху античности. Они использовали их в театрах. Эти приборы были в виде небольших рупоров, которые актёры вставляли в свою маску для того, чтобы усиливать звук. Кстати, очень было интересно явление шепчущих статуй богов в Древнем Египте.

Возрождение и Новое время

В течение многих веков звуковые явления так и продолжали изучать. Например, акустикой занимался даже живописец Леонардо да Винчи. В своих трудах он сформулировал принцип независимости волн звука от различных источников. Спустя 400 лет во Франции в Парижской академии наук Жозеф Савер опубликовал «Мемуары по акустике». Затем уже Ньютон изучал работы Савера. Основываясь на его выводах и заключениях, разработал расчёт длины звуковой волны. Ньютон пришел к выводу, что длина звуковой волны вдвое больше, чем труба, которая воспроизводит этот звук.

Определение звука

Что относится к звуковым явлениям? Переходим к определению понятия термина «звук». Это механические колебания, которые распространяются в упругих средах, таких как: газ, жидкости и твердые тела. Такие механические колебания воспринимают органы слуха, то есть наши уши. Самым простым примером, который пояснит сущность звука, будет струна любого музыкального инструмента. Она передает колебания окружающим частицам воздуха. Колебания распространяются далеко, а когда достигают уха, они вызывают колебания барабанной перепонки. Таким образом, мы слышим звук по-другому.

Звуковые явления в природе

Звуковые волны увидеть нельзя. Однако можно представить, как они будут выглядеть. Для этого вам нужно подойти к любому водоему. Если вы бросите камень в озеро или пруд, то вначале вы увидите углубление. Затем вода возвысится, и вследствие этого возникают на поверхности водоема волны, представляющие собой поочередно чередующиеся впадины и гребни. Они будут распространяться во все направления.

Разделы в акустике

Вопросами возникновения и распространения, а также поглощения звука занимается акустика. За последние 10 лет физическая акустика открыла звуки, которые лежат за пределами слышимости. Их изучает ультраакустика. Техническая акустика занимается процессами получения, передачи и приемов звукозаписи с помощью электроприборов. Следующий раздел, изучающий распространение звука в помещении – архитектурная акустика. Для нее важны не только размеры и формы помещения, где исследуется звук, но также и материалы, которые покрывают стены и потолки помещения. Музыкальная акустика изучает природу и происхождение музыкальных звуков. Наряду с другими разделами, существует и морская акустика (гидроакустика). Она призвана изучать звуковые явления в водной среде. Гидроакустика необходима для разработки, а также создания звуковых приборов, которые можно использовать на подводных лодках. Есть еще один вид – атмосферная акустика. Она изучает звуковые явления в атмосфере. Физиологическая акустика стоит на страже органов слуха. Благодаря ей мы знаем возможности наших органов, их устройство и действие. Данный вид акустики изучает образование звуков органов речи. И последний вид – это биологическая акустика. Она рассматривает вопросы ультразвукового и звукового общения животных. Также она изучает механизмы локации, которыми пользуются звери, кроме того, биологическая акустика призвана исследовать проблемы шума и вибрации, она необходима для того, чтобы бороться с вредными шумами и для оздоровления окружающей среды.

Аномальные природные звуковые явления

На нашей планете есть места, известные за счёт феномена гула. Его описывают, как постоянное и низкочастотное гудение. Источник этого звука до сих пор не обнаружен. Город Талас в Нью-Мексико обладает таким аномальным источником звука. Удивительно, что этот гул слышат только 2% из местных жителей города, они говорят, что звук является чрезвычайно тревожным.

Аномальные природные звуковые явления

Одним из самых приятных звуков человек считает мурлыканье кошек. Ученые до сих пор изучают это явление. Происхождение этого звука до сих пор не могут установить. Не менее удивительными в природе считаются очень сложные и длинные звуки, которые издают самцы горбатых китов. Многие ученые считали, что это необходимо для привлечения самок, но последние исследования доказали, что звук привлекает вовсе не самок, а самцов.

В природе существует огромное количество звуков. Мы слышим раскаты грома. Зимой под нашими ногами хрустит снег. Если закричать в лесу, то мы услышим эхо. Оно тоже является примером звуковых явлений в природе.

Таким образом, мы рассмотрели примеры звуковых явлений в физике и природе. Теперь ни одна проверочная работа вам не страшна.

Источник