Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Колледж связи 54» им. П.М. Вострухина «Звук и звуковые волны» Преподаватель физики Орлова Е.А.

Содержание Определение Источники звука Процесс распространения звуковых волн Скорость звука Характеристики звука Неслышимые звуки для человека Шум Эхо

Звук Мир звуков так многообразен, Богат, красив, разнообразен, Но всех нас мучает вопрос : «Откуда звуки возникают, что слух наш всюду услаждают? Пора задуматься всерьез».

Звук (или звуковые волны) это распространяющиеся в виде волн колебательные движения частиц упругой среды: газообразной, жидкой или твердой. Почему же возникают звуковые волны? Это происходит из-за попеременного сжатия и растяжения среды, то есть из-за того, что в среде возникают возмущения (механические колебания среды). И эти возмущения передаются от одних частей среды другим. Таким образом, из-за периодической деформации среды и действия в ней силы упругости, в среде возникают упругие механические волны, которые мы зрительно не видим, зато воспринимаем на слух.

Источники звука – различные колеблющиеся тела естественные искусственные Речь Звуки, которые издают живые организмы Шум воды, ветра, деревьев Шум машин Звуки музыкальных организмов

Процесс распространения звуковых волн 1. Источник звука 3.Приёмник звука 2. Передающая среда

Скорость звука это скорость прохождения звуковой волны по материи, окружающей источник звука.

Скорость звука зависит от плотности среды, в которой распространяется звуковая волна. Сквозь газообразную среду, жидкости и в твердые тела звук проходит с разной скоростью. В воде звук распространяется быстрее, чем в воздухе. В твердых телах скорость звука выше, чем в жидкостях. Для каждого вещества скорость распространения звука постоянна.

1) Высота звука Высота звука определяется его частотой: чем больше частота колебаний в звуковой волне, тем выше звук. Колебаниям небольшой частоты соответствуют низкие звуки, колебаниям большой частоты - высокие звуки. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

Так, например, шмель машет в полете своими крылышками с меньшей частотой, чем комар: у шмеля она составляет 220 взмахов в секунду, а у комара Поэтому полет шмеля сопровождается низким звуком (жужжанием), а полет комара - высоким (писком).

2) Громкость звука Громкость зависит от амплитуды колебаний в звуковой волне. За единицу громкости звука принят 1 Бел (в честь Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона). Громкость звука равна 1 Б, если его мощность в 10 раз больше порога слышимости. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА.

Звук громкостью свыше 180 дБ может даже вызвать разрыв барабанной перепонки На практике громкость измеряют в децибелах (дБ). 1 дБ = 0,1Б. 10 дБ – шепот; 20–30 дБ норма шума в жилых помещениях; 50 дБ– разговор средней громкости; 70 дБ – шум пишущей машинки;

3) Тембр звука Тембр звука определяется формой звуковых колебаний. Мы знаем, что ветви камертона совершают гармонические (синусоидальные) колебания. Таким колебаниям присуща только одна строго определенная частота. Гармонические колебания являются самым простым видом колебаний. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

Звук камертона является чистым тоном. Чистым тоном называется звук источника, совершающего гармонические колебания одной частоты. Звуки от других источников (например, звуки различных музыкальных инструментов, голоса людей, звук сирены и многие другие) представляют собой совокупность гармонических колебаний разных частот, т. е. совокупность чистых тонов.

Человеческое ухо устроено так, что воспринимает звуки с частотой от 20 до тысяч колебаний в секунду.

Неслышимые звуки для человека Издают ультразвуки дельфины, летучие мыши. Ультразвуки - упругие колебания и волны, частота которых превышает 15 – 20 к Гц.

Инфразву́ки- имеют частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. За верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 1625 Гц. Нижняя граница условно определена как Гц. Слышат и издают слоны, тигры, киты Неслышимые звуки для человека

Исследования показали, что… Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости, а часто и к заболеваниям. В этой связи необходимо отметить, что шум в 30–40 дБ в ночное время может явиться серьезным беспокоящим фактором. Под воздействием шума, превышающего 85–90 дБ, в первую очередь снижается слуховая чувствительность на высоких частотах.

Исследования показали, что… Сильный шум вредно отражается на здоровье и работоспособности людей. Человек, работая при шуме, привыкает к нему, но продолжительное действие сильного шума вызывает общее утомление, приводит к ухудшению слуха, а иногда и к глухоте, происходят изменения объема внутренних органов. Воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет психические реакции.

Исследования показали, что… Для «громких звуков» допустимая граница примерно 80 дБ Звук в 130 дБ уже вызывает у человека болевое ощущение, а в 150 – становится для него непереносимым. Звук в 180 дБ вызывает усталость металла, а при 190 дБ заклепки вырываются из конструкций. Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые изменения.

Шум Шум беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры.

ИСТОЧНИК ШУМАдБВОЗДЕЙСТВИЕ Листва, прибой Средний шум в квартире, классе Успокаивает Гигиеническая норма Шум внутри здания на магистрали Телевизор Поезд (метро, на железной дороге) Кричащий человек Мотоцикл Дизельный грузовик Появляется чувство раздражения, утомляемость, головная боль Реактивный самолет (на высоте 300 м) Цех текстильной фабрики Постепенно ослабление слуха, нервно-психический стресс (угнетенность, возбужденность, агрессивность), язвенная болезнь, гипертония Плеер Ткацкий молоток Отбойный молоток Реактивный самолет (на высоте 25 м) Шум на дискотеке Вызывает звуковое опьянение наподобие алкогольного опьянения, нарушает сон, разрушает психику, приводит к глухоте Реакция организма на длительное акустическое воздействие

Звук в вакууме распространяться не может, т.к. здесь нет упругой среды, и поэтому не могут возникнуть упругие механические колебания. В каждой среде звук распространяется с разной скоростью. Скорость звука в воздухе - приблизительно 340 м/с. Скорость звука в воде 1500 м/с. Скорость звука в металлах, в стали 5000 м/с.

Эхо это не что иное, как возвращение звуковых волн, отразившихся от препятствий. Эхолокация способ, при помощи которого положение объекта определяется по времени задержки возвращений отражённой волны. Животные используют эхолокацию для ориентации в пространстве и для определения местоположения объектов вокруг, в основном при помощи высокочастотных звуковых сигналов. Наиболее развита у летучих мышей и дельфинов.

Использование эхолокации. Ультрасонограф – используют в медицине, благодаря ему можно рассматривать различные органы организма Гидролока́тор, или сона́р, средство звукового обнаружения подводных объектов. Эхолот узкоспециализированный гидролокатор, устройство для исследования рельефа дна водного бассейна.

Спасибо за внимание!