แหล่งกำเนิดเสียง การสั่นสะเทือนของเสียง

บทเรียนบูรณาการในวิชาฟิสิกส์ ดนตรี และวิทยาการคอมพิวเตอร์

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

แนะนำนักเรียนให้รู้จักแนวคิดเรื่อง “เสียง” ลักษณะของเสียง จะสอนให้คุณแยกแยะเสียงตามระดับเสียง ระดับเสียง และแสดงให้เห็นว่าลักษณะเหล่านี้สัมพันธ์กับความถี่และความกว้างของการสั่นสะเทือนอย่างไร แสดงความเชื่อมโยงระหว่างฟิสิกส์และดนตรี

เป้า

ดาวน์โหลด:

ดูตัวอย่าง:

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 บทที่ 36

แหล่งกำเนิดเสียง การสั่นสะเทือนของเสียง การแก้ปัญหา

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: แนะนำนักเรียนให้รู้จักแนวคิดเรื่อง “เสียง” ลักษณะของเสียง สอนแยกแยะเสียงตามระดับเสียง โทน เสียงต่ำ แสดงให้เห็นว่าลักษณะเหล่านี้สัมพันธ์กับความถี่และความกว้างของการสั่นสะเทือนอย่างไร แสดงความเชื่อมโยงระหว่างฟิสิกส์และดนตรี

ความคืบหน้าของบทเรียน

1. ช่วงเวลาขององค์กร
2. อัพเดทความรู้.

สไลด์ 1

• การสำรวจหน้าผาก

1. คลื่นกลคืออะไร?

2. คลื่นกลมี 2 ประเภทอะไรบ้าง?

3. คาบ ความถี่ ความยาวคลื่น ความเร็วคลื่น คืออะไร? มีความเชื่อมโยงอะไรระหว่างพวกเขา?

• ทำงานอิสระ.

3. ศึกษาเนื้อหาใหม่

ครู. ในชั้นเรียนก่อนหน้านี้ เราเริ่มศึกษาคลื่นกลเพื่อที่จะทำความคุ้นเคยกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าให้มากขึ้น แม้ว่าจะมีชื่อและลักษณะทางกายภาพที่แตกต่างกัน แต่ก็มีการอธิบายโดยใช้พารามิเตอร์และสมการเดียวกัน วันนี้เราจะมาทำความรู้จักกับคลื่นกลอีกประเภทหนึ่งกัน คุณจะจดชื่อของพวกเขาหลังจากที่คุณแก้ไขปัญหาเชิงตรรกะแล้ว (วิธีการแก้ไขปัญหาดังกล่าวเรียกว่า "การระดมความคิด")

ภาษาอังกฤษมีเทพนิยาย: “ปีศาจจับนักเดินทางสามคนและตกลงที่จะปล่อยพวกเขาไปหากพวกเขามอบหมายงานที่เป็นไปไม่ได้ให้กับเขา คนหนึ่งขอให้เปลี่ยนต้นไม้ที่โตเป็นทองคำ อีกคนขอให้ทำให้แม่น้ำไหลย้อนกลับ ปีศาจกำลังล้อเล่น เขาจัดการกับมันและนำวิญญาณของนักเดินทางทั้งสองไปเป็นของตัวเอง ยังมีนักเดินทางคนที่สามเหลืออยู่ ... "พวกคุณเอาตัวเองเข้ามาแทนที่นักเดินทางคนนี้และเสนองานที่เป็นไปไม่ได้ให้กับปีศาจ (มีให้เลือกหลายแบบ) “...อันที่สามผิวปากแล้วพูดว่า: “เย็บกระดุมตรงนี้!” - และมารก็ถูกทำให้อับอาย”

ผิวปากคืออะไร?

นักเรียน. เสียง.

สไลด์ 2 (หัวข้อบทเรียน)

สไลด์ 3

โลกแห่งเสียงมีความหลากหลายมาก
อุดมสมบูรณ์ สวยงาม หลากหลาย
แต่เราทุกคนรู้สึกทรมานกับคำถามนี้

เสียงมาจากไหน?
ทำไมหูของเราถึงมีความสุขทุกที่?
ถึงเวลาคิดอย่างจริงจังแล้ว

1. ลักษณะของเสียง เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของเสียง

ครู. เราอาศัยอยู่ในโลกแห่งเสียงที่ทำให้เราได้รับข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นรอบตัวเรา

พวกเขาพยายามกระซิบเศษโปสเตอร์
หลังคาเหล็กพยายามจะกรีดร้อง
และน้ำในท่อพยายามร้องเพลง
สายไฟจึงส่งเสียงฮัมอย่างไร้พลัง...

เค.ยา.แวนเชนคิน.

เสียงคืออะไร? ฉันจะได้รับมันได้อย่างไร? ฟิสิกส์ตอบคำถามเหล่านี้ทั้งหมด

สไลด์ 4

อะคูสติกคืออะไร?

อะคูสติกเป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาเสียง คุณสมบัติของเสียง และปรากฏการณ์ทางเสียง

คลื่นเสียงนำพาพลังงาน ซึ่งเช่นเดียวกับพลังงานประเภทอื่นๆ ที่มนุษย์สามารถนำมาใช้ได้ แต่สิ่งสำคัญคือการแสดงออกที่หลากหลายซึ่งคำพูดและดนตรีมี ตั้งแต่สมัยโบราณ เสียงได้ให้บริการผู้คนในฐานะวิธีการสื่อสารและการสื่อสารระหว่างกัน ซึ่งเป็นวิธีในการทำความเข้าใจโลกและการเรียนรู้ความลับของธรรมชาติ เสียงเป็นเพื่อนที่คงที่ของเรา พวกมันมีผลกระทบต่อผู้คนต่างกัน: พวกเขาพอใจและหงุดหงิด, พวกเขาสงบและให้กำลัง, พวกเขากอดรัดหูและทำให้พวกเขาหวาดกลัวด้วยความไม่คาดคิด -การบันทึก "Rostov Bells" เปิดอยู่)

เสียงระฆังอันโด่งดังของหอระฆังสี่โค้งที่สร้างขึ้นในปี ค.ศ. 1682–1687 ดังขึ้น ในเมืองรอสตอฟมหาราช เมืองแห่งความรุ่งโรจน์ในอดีต ระฆัง Rostov ดำเนินการโดยคนกริ่งห้าคน และลิ้นของระฆังที่ใหญ่ที่สุด "Sysoya" จะถูกเขย่าโดยคนสองคน ระฆังสิบสามใบเรียงกันเป็นแถว คนกริ่งจะวางตำแหน่งตัวเองเพื่อให้มองเห็นกันและกันและตกลงตามจังหวะ

ตั้งแต่สมัยโบราณ เสียงระฆังดังก้องมากับชีวิตของผู้คน Veliky Novgorod, Pskov และ Moscow มีชื่อเสียงในเรื่องระฆังมานานแล้ว แต่ไม่มี "วงออเคสตรา" เหมือนใน Rostov อะไรทำให้เกิดเสียง?

สไลด์ 5

สาเหตุของเสียง? - การสั่นสะเทือน (การสั่น) ของร่างกาย แม้ว่าการสั่นสะเทือนเหล่านี้มักจะมองไม่เห็นด้วยตาของเราก็ตาม

แหล่งกำเนิดเสียง - ร่างกายสั่น

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าวัตถุที่สั่นทั้งหมดจะเป็นแหล่งของเสียง มาตรวจสอบเรื่องนี้กันเถอะ

ประสบการณ์ 1. "วันแห่งความไม่เชื่อฟัง"

“คุณทำแบบนั้นไม่ได้! อย่าคลิกไม้บรรทัด! ตอนนี้ถ้าคุณทำลายไม้บรรทัด คุณจะวัดส่วนต่างๆ ในทางคณิตศาสตร์ได้อย่างไร” เราได้ยินเรื่องนี้ที่โรงเรียนบ่อยแค่ไหน! แต่บัดนี้เราจะมีวันไม่เชื่อฟัง ในการทดลองนี้ คุณไม่เพียงแต่ได้รับอนุญาตให้คลิกไม้บรรทัดที่ขอบโต๊ะเท่านั้น ท้ายที่สุดนี่คือฟิสิกส์ด้วย!

วัสดุ: ไม้บรรทัด, โต๊ะ.

ลำดับของการกระทำ

วางไม้บรรทัดไว้บนโต๊ะโดยให้ครึ่งหนึ่งอยู่เหนือขอบโต๊ะ ใช้มือกดปลายที่วางอยู่บนโต๊ะให้แน่นเพื่อล็อคให้เข้าที่ ใช้มืออีกข้างยกปลายไม้บรรทัดที่ว่างออก (แต่อย่ามากเกินไปเพื่อไม่ให้หัก) แล้วปล่อย ฟังเสียงหึ่งที่เกิดขึ้น

ตอนนี้ขยับไม้บรรทัดเล็กน้อยเพื่อลดความยาวของส่วนที่แขวนอยู่ งอและปล่อยไม้บรรทัดอีกครั้ง เสียงเป็นยังไงบ้าง? เขาเหมือนกับครั้งที่แล้วหรือเปล่า?

คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์

ดังที่คุณคงเดาได้อยู่แล้ว เสียงฮัมนั้นเกิดจากการสั่นของส่วนของไม้บรรทัดที่แขวนอยู่เหนือขอบโต๊ะ ส่วนที่กดลงบนโต๊ะไม่สั่นจึงไม่ส่งเสียงแต่อย่างใด ยิ่งปลายไม้บรรทัดสั่นสะเทือนสั้นเท่าไร เสียงก็จะดังขึ้นเท่านั้นยิ่งนานเสียงยิ่งต่ำลง

สไลด์ 6

เสียงเป็น คลื่นยืดหยุ่นทางกล,แพร่กระจายในก๊าซ ของเหลว ของแข็ง

คลื่นที่ทำให้เกิดความรู้สึกของเสียงด้วยความถี่ตั้งแต่ 16 Hz ถึง 20,000 Hz

เรียกว่า คลื่นเสียง (ส่วนใหญ่เป็นคลื่นตามยาว)

สไลด์ 7

การแพร่กระจายของเสียงสามารถเปรียบเทียบได้กับการแพร่กระจายของคลื่นในน้ำ มีเพียงบทบาทของก้อนหินที่ถูกโยนลงน้ำเท่านั้นที่จะถูกเล่นโดยร่างกายที่สั่น และแทนที่จะเป็นผิวน้ำ คลื่นเสียงจะแพร่กระจายไปในอากาศ การสั่นสะเทือนของกิ่งส้อมเสียงแต่ละครั้งทำให้เกิดการควบแน่นและการแยกส่วนในอากาศ การสลับของการควบแน่นและความหายากดังกล่าวเป็นคลื่นเสียง

สไลด์ 8

เพื่อที่จะได้ยินเสียงที่จำเป็น:

1. แหล่งกำเนิดเสียง

2. สื่อยืดหยุ่นระหว่างมันกับหู

3. ช่วงความถี่การสั่นสะเทือนที่แน่นอนของแหล่งกำเนิดเสียง - ระหว่าง 16 Hz ถึง 20 kHz

4.พลังคลื่นเสียงที่เพียงพอให้หูรับรู้

สไลด์ 9

แหล่งกำเนิดเสียงมีสองประเภท: ประดิษฐ์และเป็นธรรมชาติ ค้นหาได้ในปริศนา:

สไลด์ 10 – 12

1. บินผ่านหูของคุณ

เขาส่งเสียงพึมพำกับฉัน: "ฉันไม่ใช่แมลงวัน"

จมูกก็ยาว

ใครจะฆ่าเขา?

เขาจะหลั่งเลือดของเขา

(ยุง).

3. นกร้องตัวน้อยในป่า

ชีวิต,

ทำความสะอาดขน

(นก).

4.เดินกลับไปกลับมา

ไม่เคยเบื่อเลย

ถึงทุกคนที่มา

เธอเสนอมือของเธอ

(ประตู).

5. สองพี่น้อง

พวกเขากำลังเคาะอยู่ด้านล่างเดียวกัน

แต่พวกเขาไม่เพียงแค่เอาชนะ -

พวกเขาร้องเพลงด้วยกัน

(กลอง).

6. วัวกินหญ้าบนทุ่งหญ้า

พนักงานต้อนรับไป

แขวนกระดิ่งเล็กน้อย

นี่คืออะไร? เดาสิ!

(กระดิ่ง).

6. บนไม้สามเหลี่ยม

ดึงสายสามสายแล้ว

พวกเขาหยิบมันขึ้นมาและเริ่มเล่น -

ขาเริ่มเต้นด้วยตัวเอง

(บาลไลกา).

8.ตัวเครื่องมีขนาดเล็ก

แต่สิ่งที่น่าทึ่งมาก

หากเพื่อนของฉันอยู่ไกล

มันง่ายสำหรับฉันที่จะคุยกับเขา

(โทรศัพท์).

เสียงดนตรีเกิดจากเครื่องดนตรีหลายชนิด แหล่งกำเนิดเสียงในนั้นแตกต่างกัน เครื่องดนตรีจึงแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม:

สไลด์ 13–16

• เครื่องเพอร์คัชชัน – แทมบูรีน กลอง ไซโลโฟน ฯลฯ (ในที่นี้ วัสดุที่ตึง แผ่นโลหะ ฯลฯ จะสั่นสะเทือนเมื่อถูกไม้หรือมือกระแทก)
• เครื่องดนตรีประเภทลม - ฟลุต แตรเดี่ยวและแตรเดี่ยว คลาริเน็ต แตร ทรัมเป็ต (การสั่นสะเทือนของเสาอากาศภายในเครื่องดนตรี
• เครื่องสาย – ไวโอลิน กีตาร์ ฯลฯ.
• คีย์บอร์ด - เปียโน ฮาร์ปซิคอร์ด (การสั่นสะเทือนของสายเกิดจากการตีด้วยค้อน);

ดังนั้นตามผลกระทบที่พวกเขามีต่อเรา เสียงทั้งหมดจึงถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: เสียงดนตรีและเสียง พวกเขาแตกต่างกันอย่างไร?

ค่อนข้างยากที่จะแยกแยะระหว่างดนตรีกับเสียงรบกวน เนื่องจากสิ่งที่ดูเหมือนดนตรีสำหรับคนหนึ่งอาจเป็นเพียงเสียงรบกวนสำหรับอีกคนหนึ่งเท่านั้น บางคนมองว่าโอเปร่าไม่ใช่ดนตรีโดยสิ้นเชิง ในขณะที่บางคนมองว่าดนตรีโอเปร่ามีขีดจำกัด เสียงม้าร้องหรือเสียงเกวียนที่บรรทุกไม้ซุงอาจเป็นเสียงรบกวนสำหรับคนส่วนใหญ่ แต่เป็นเพลงสำหรับพ่อค้าไม้ สำหรับพ่อแม่ที่รัก เสียงร้องไห้ของทารกแรกเกิดอาจดูเหมือนเป็นเสียงดนตรี สำหรับคนอื่นๆ เสียงดังกล่าวเป็นเพียงเสียงรบกวน

อย่างไรก็ตาม คนส่วนใหญ่จะยอมรับว่าเสียงที่มาจากสายสั่น กก ส้อมเสียง และสายเสียงสั่นของนักร้องนั้นเป็นเสียงดนตรี แต่ถ้าเป็นเช่นนั้น อะไรคือสิ่งสำคัญในการสร้างเสียงดนตรีหรือโทนเสียงที่น่าตื่นเต้น?

ประสบการณ์ของเราแสดงให้เห็นว่าสำหรับเสียงดนตรี การสั่นสะเทือนจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาสม่ำเสมอเป็นสิ่งสำคัญ การสั่นของส้อมเสียง สาย ฯลฯ มีลักษณะเช่นนี้ การสั่นสะเทือนของรถไฟ รถยนต์ที่ทำจากไม้ ฯลฯ เกิดขึ้นเป็นระยะๆ ไม่สม่ำเสมอ และเสียงที่เกิดขึ้นก็เป็นเพียงเสียงรบกวนเท่านั้น เสียงแตกต่างจากโทนเสียงดนตรีตรงที่มันไม่สอดคล้องกับความถี่การสั่นสะเทือนใดๆ ดังนั้นจึงเป็นไปตามระดับเสียงที่เฉพาะเจาะจง เสียงรบกวนประกอบด้วยการสั่นสะเทือนของความถี่ต่างๆ ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมและการขนส่งความเร็วสูงที่ทันสมัย ​​ปัญหาใหม่ได้เกิดขึ้น - การต่อสู้กับเสียงรบกวน แม้แต่แนวคิดใหม่เกี่ยวกับ "มลพิษทางเสียง" ของสิ่งแวดล้อมก็เกิดขึ้น

สไลด์17 R. Rozhdestvensky ให้ภาพความเป็นจริงในปัจจุบันที่แม่นยำและกระชับ:

สนามบิน,

ท่าเรือและชานชาลา

ป่าไม่มีนก ที่ดินไม่มีน้ำ...

ธรรมชาติรอบตัวน้อยลงเรื่อยๆ

มากขึ้นเรื่อยๆ - สิ่งแวดล้อม

เสียงรบกวน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีความเข้มข้นสูง ไม่เพียงแต่น่ารำคาญและน่าเบื่อเท่านั้น แต่ยังส่งผลเสียต่อสุขภาพของคุณอีกด้วย

สิ่งที่อันตรายที่สุดคือการสัมผัสกับเสียงดังที่รุนแรงในการได้ยินของบุคคลในระยะยาว ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญเสียการได้ยินบางส่วนหรือทั้งหมดได้ สถิติทางการแพทย์แสดงให้เห็นว่า การสูญเสียการได้ยินเป็นผู้นำในโครงสร้างโรคจากการทำงานในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และไม่มีแนวโน้มที่จะลดลง

ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบลักษณะของการรับรู้เสียงของมนุษย์ ระดับเสียงที่ยอมรับได้ในแง่ของสุขภาพ ผลผลิตและความสะดวกสบายสูง ตลอดจนวิธีการและวิธีการจัดการกับเสียงรบกวน

ผลกระทบด้านลบของเสียงรบกวนต่อมนุษย์และการป้องกันจากเสียงดังกล่าว

ผลร้ายของเสียงต่อร่างกายมนุษย์

สไลด์ 18

อาการของผลกระทบที่เป็นอันตรายของเสียงต่อร่างกายมนุษย์นั้นมีความหลากหลายมาก

การสัมผัสกับเสียงรบกวนที่รุนแรงเป็นเวลานาน(มากกว่า 80 เดซิเบล) ในการได้ยินของบุคคลทำให้เกิดการสูญเสียบางส่วนหรือทั้งหมด ขึ้นอยู่กับระยะเวลาและความรุนแรงของการสัมผัสเสียงดัง ความไวของอวัยวะการได้ยินลดลงมากหรือน้อยเกิดขึ้น ซึ่งแสดงเป็นการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในเกณฑ์การได้ยิน ซึ่งจะหายไปหลังจากสิ้นสุดการสัมผัสเสียงรบกวน และด้วยระยะเวลานานและ (หรือ) ความรุนแรงของเสียง การเปลี่ยนแปลงที่ไม่อาจย้อนกลับได้เกิดขึ้นสูญเสียการได้ยิน (หูตึง)โดดเด่นด้วยการเปลี่ยนแปลงเกณฑ์การได้ยินอย่างต่อเนื่อง

การสูญเสียการได้ยินมีระดับดังต่อไปนี้:

สไลด์ 19

• ฉันปริญญา (สูญเสียการได้ยินเล็กน้อย) – สูญเสียการได้ยินในพื้นที่ความถี่คำพูดคือ 10 - 20 dB ที่ความถี่ 4000 Hz - 20 - 60 dB;
• ระดับ II (การสูญเสียการได้ยินปานกลาง) – การสูญเสียการได้ยินในพื้นที่ความถี่คำพูดคือ 21 - 30 dB ที่ความถี่ 4000 Hz - 20 - 65 dB;
• ระดับที่ 3 (การสูญเสียการได้ยินอย่างมีนัยสำคัญ) – การสูญเสียการได้ยินในพื้นที่ความถี่เสียงพูดคือ 31 เดซิเบล หรือมากกว่า ที่ความถี่ 4,000 เฮิรตซ์ – 20 – 78 เดซิเบล

ผลกระทบของเสียงรบกวนต่อร่างกายมนุษย์ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงผลกระทบต่ออวัยวะในการได้ยินเท่านั้น- การระคายเคืองทางเสียงจะถูกส่งไปยังระบบประสาทส่วนกลางและระบบประสาทอัตโนมัติผ่านทางเส้นใยของเส้นประสาทการได้ยินและส่งผลต่ออวัยวะภายในซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในสถานะการทำงานของร่างกายส่งผลต่อสภาพจิตใจของบุคคล ความรู้สึกวิตกกังวลและระคายเคือง คนที่สัมผัสกับเสียงรบกวนที่รุนแรง (มากกว่า 80 เดซิเบล) จะใช้เวลาโดยเฉลี่ยมากขึ้น 10-20% ในความพยายามทางกายภาพและทางจิตประสาท เพื่อรักษาระดับเสียงที่ดังออกมาให้ต่ำกว่า 70 เดซิเบล มีการเพิ่มขึ้น 10–15% ของอุบัติการณ์โดยรวมของคนงานในอุตสาหกรรมที่มีเสียงดัง ผลกระทบต่อระบบประสาทอัตโนมัติจะเห็นได้ชัดแม้ในระดับเสียงต่ำ (40 - 70 เดซิเบล) ปฏิกิริยาอัตโนมัติที่เด่นชัดที่สุดคือการรบกวนการไหลเวียนของอุปกรณ์ต่อพ่วงเนื่องจากการหดตัวของเส้นเลือดฝอยของผิวหนังและเยื่อเมือกรวมถึงการเพิ่มขึ้นของความดันโลหิต (ที่ระดับเสียงที่สูงกว่า 85 เดซิเบล)

ผลกระทบของเสียงรบกวนต่อระบบประสาทส่วนกลางทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของระยะเวลาแฝง (ซ่อนเร้น) ของปฏิกิริยามอเตอร์ภาพ, นำไปสู่การหยุดชะงักของการเคลื่อนไหวของกระบวนการทางประสาท, การเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าสมอง, รบกวนกิจกรรมไฟฟ้าชีวภาพของสมองด้วยการสำแดง ของการเปลี่ยนแปลงการทำงานทั่วไปในร่างกาย (แม้จะมีเสียงรบกวน 50 - 60 เดซิเบล) การเปลี่ยนแปลงศักยภาพทางชีวภาพของสมองอย่างมีนัยสำคัญการเปลี่ยนแปลงของพวกมันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีในโครงสร้างของสมอง

สำหรับเสียงที่หุนหันพลันแล่นและไม่สม่ำเสมอการสัมผัสเสียงรบกวนเพิ่มขึ้น

การเปลี่ยนแปลงสถานะการทำงานของระบบประสาทส่วนกลางและระบบประสาทอัตโนมัติเกิดขึ้นเร็วกว่าและในระดับเสียงต่ำกว่าความไวทางการได้ยินที่ลดลง

สไลด์ 20

ปัจจุบัน “โรคเสียงดัง” มีลักษณะอาการที่ซับซ้อนดังนี้

• ลดความไวในการได้ยิน
• การเปลี่ยนแปลงในการทำงานของระบบย่อยอาหาร, แสดงออกในความเป็นกรดลดลง;
• หัวใจล้มเหลว;
• ความผิดปกติของระบบประสาทต่อมไร้ท่อ

ผู้ที่ทำงานในสภาวะที่ต้องสัมผัสกับเสียงเป็นเวลานานจะมีอาการหงุดหงิด ปวดศีรษะ เวียนศีรษะ สูญเสียความทรงจำ เหนื่อยล้าเพิ่มขึ้น ความอยากอาหารลดลง ปวดหู ฯลฯ การสัมผัสกับเสียงรบกวนอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางลบต่อสภาวะทางอารมณ์ของบุคคล รวมถึงสภาวะเครียดด้วย ทั้งหมดนี้ลดประสิทธิภาพและประสิทธิผล คุณภาพ และความปลอดภัยในการทำงานของบุคคล เป็นที่ยอมรับว่าในงานที่ต้องการความสนใจเพิ่มขึ้นเมื่อระดับเสียงเพิ่มขึ้นจาก 70 เป็น 90 เดซิเบล ประสิทธิภาพแรงงานจะลดลง 20%

สไลด์ 21 (ภาพยนตร์ยาดิจิทัล)

สไลด์ 22

อัลตราซาวด์ ( ที่สูงกว่า 20,000 เฮิรตซ์) ยังทำให้เกิดความเสียหายต่อการได้ยิน แม้ว่าหูของมนุษย์จะไม่ตอบสนองต่อสิ่งเหล่านั้นก็ตาม อัลตราซาวนด์อันทรงพลังส่งผลต่อเซลล์ประสาทในสมองและไขสันหลัง ทำให้เกิดอาการแสบร้อนในช่องหูภายนอกและรู้สึกคลื่นไส้

อันตรายไม่น้อยเลยอินฟราเรด การสัมผัสกับการสั่นสะเทือนทางเสียง (น้อยกว่า 20 เฮิรตซ์) ที่ความเข้มข้นที่เพียงพอ อินฟราซาวด์อาจส่งผลต่อระบบการทรงตัว ลดความไวในการได้ยิน เพิ่มความเมื่อยล้าและหงุดหงิด และทำให้สูญเสียการประสานงาน มีบทบาทพิเศษโดยการสั่นของความถี่ที่ความถี่ 7 Hz อันเป็นผลมาจากความบังเอิญกับความถี่ธรรมชาติของจังหวะอัลฟ่าของสมองไม่เพียง แต่สังเกตเห็นความบกพร่องทางการได้ยินเท่านั้น แต่อาจเกิดเลือดออกภายในได้เช่นกัน อินฟราซาวด์ (6 8 Hz) อาจทำให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับหัวใจและระบบไหลเวียนโลหิตได้

สไลด์ 23 – 24

การอนุรักษ์การได้ยิน

ใช้นิ้วหัวแม่มืออุดหู วางนิ้วชี้บนเปลือกตาที่หลับตาอย่างระมัดระวัง นิ้วกลางบีบจมูก นิ้วนางและนิ้วก้อยทั้งสองวางอยู่บนริมฝีปากซึ่งพับเป็นท่อแล้วยื่นไปข้างหน้า หายใจเข้าทางปากอย่างราบรื่นเพื่อให้แก้มของคุณพองออก หลังจากหายใจเข้า ให้เอียงศีรษะแล้วกลั้นหายใจ จากนั้นค่อยๆ เงยหน้าขึ้น ลืมตา และหายใจออกทางจมูก

2. ออกกำลังกาย "ต้นไม้" เพื่อความเงียบ - ง่ายมากคุณสามารถพูดได้เฉพาะในกรณีที่ถามคำถามโดยตรงในรูปแบบที่ถูกต้องเท่านั้น คำถาม: “ คุณเป็นยังไงบ้าง”, “ คุณกำลังทำอะไรอยู่”, “ ฉันจะไปหรืออะไร” - ไม่ทำงาน หลังจากนั้นไม่นานผู้ถามก็เริ่มรู้สึกเหมือนเป็นคนยั่วยุและถามคำถามของเขา : “กี่โมงแล้ว” - เขาจัดการเอง.. และความเงียบก็เข้ามา การออกกำลังกายช่วยรักษาพลังงาน เพิ่มการได้ยิน และสมาธิ

แหล่งกำเนิดเสียง การสั่นสะเทือนของเสียง

มนุษย์อาศัยอยู่ในโลกแห่งเสียง เสียงสำหรับมนุษย์เป็นแหล่งข้อมูล เขาเตือนผู้คนเกี่ยวกับอันตราย เสียงเพลงนกร้องทำให้เราเพลิดเพลิน เราสนุกกับการฟังคนที่มีน้ำเสียงไพเราะ เสียงมีความสำคัญไม่เพียงแต่สำหรับมนุษย์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสัตว์ด้วย ซึ่งการตรวจจับเสียงที่ดีจะช่วยให้พวกมันมีชีวิตรอดได้

เสียง – สิ่งเหล่านี้คือคลื่นยืดหยุ่นเชิงกลที่แพร่กระจายในก๊าซ ของเหลว และของแข็ง

เหตุผลเรื่องเสียง - การสั่นสะเทือน (การสั่น) ของร่างกาย แม้ว่าการสั่นสะเทือนเหล่านี้มักจะมองไม่เห็นด้วยตาของเรา

แหล่งกำเนิดเสียง - ร่างกายที่สั่นสะเทือนเช่น สั่นหรือสั่นตามความถี่
ตั้งแต่ 16 ถึง 20,000 ครั้งต่อวินาที ตัวที่สั่นสะเทือนสามารถแข็งได้ เช่น เชือก
หรือเปลือกโลกที่เป็นก๊าซ เช่น กระแสลมในเครื่องดนตรีประเภทลม
หรือของเหลว เช่น คลื่นบนน้ำ

ปริมาณ

ความดังขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดของการสั่นในคลื่นเสียง หน่วยของระดับเสียงคือ 1 เบล (เพื่อเป็นเกียรติแก่อเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์ ผู้ประดิษฐ์โทรศัพท์) ในทางปฏิบัติ ความดังจะวัดเป็นเดซิเบล (dB) 1 เดซิเบล = 0.1B

10 เดซิเบล – กระซิบ;

20–30 เดซิเบล – มาตรฐานเสียงรบกวนในสถานที่อยู่อาศัย
50 เดซิเบล– บทสนทนาที่มีระดับเสียงปานกลาง
80 วัน บี – เสียงเครื่องยนต์รถบรรทุกวิ่ง;
130 เดซิเบล– เกณฑ์ความเจ็บปวด

เสียงดังเกิน 180 dB อาจทำให้แก้วหูแตกได้

เสียงสูงแสดงด้วยคลื่นความถี่สูง - เช่นเสียงนกร้อง

เสียงต่ำซึ่งเป็นคลื่นความถี่ต่ำ เช่น เสียงเครื่องยนต์รถบรรทุกขนาดใหญ่

คลื่นเสียง

คลื่นเสียง- เหล่านี้เป็นคลื่นยืดหยุ่นที่ทำให้บุคคลรู้สึกถึงความรู้สึกของเสียง

คลื่นเสียงสามารถเดินทางได้หลากหลายระยะทาง สามารถได้ยินเสียงปืนที่ระยะ 10-15 กม. เสียงม้าและสุนัขเห่าที่ระยะ 2-3 กม. และเสียงกระซิบเพียงไม่กี่เมตร เสียงเหล่านี้ถูกส่งผ่านอากาศ แต่ไม่เพียงแต่อากาศเท่านั้นที่สามารถเป็นตัวนำเสียงได้

เมื่อวางหูแนบกับราง คุณจะได้ยินเสียงรถไฟที่กำลังเข้ามาเร็วขึ้นและในระยะไกลมากขึ้น ซึ่งหมายความว่าโลหะนำเสียงได้เร็วกว่าและดีกว่าอากาศ น้ำยังนำเสียงได้ดี เมื่อดำลงไปในน้ำคุณจะได้ยินเสียงหินกระแทกกันอย่างชัดเจนเสียงของก้อนกรวดระหว่างคลื่น

คุณสมบัติของน้ำ - นำเสียงได้ดี - ใช้กันอย่างแพร่หลายในการลาดตระเวนในทะเลระหว่างสงคราม เช่นเดียวกับการวัดความลึกของทะเล

เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการแพร่กระจายของคลื่นเสียงคือการมีสื่อวัสดุอยู่ในสุญญากาศ คลื่นเสียงจะไม่แพร่กระจาย เนื่องจากไม่มีอนุภาคในนั้นที่ส่งปฏิสัมพันธ์จากแหล่งที่มาของการสั่นสะเทือน

ดังนั้นเนื่องจากขาดบรรยากาศ ความเงียบจึงครอบงำบนดวงจันทร์ แม้แต่การตกของอุกกาบาตบนพื้นผิวก็ไม่ได้ยินเสียงของผู้สังเกตการณ์

ในแต่ละสื่อ เสียงเดินทางด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน

ความเร็วของเสียงในอากาศ- ประมาณ 340 ม./วินาที

ความเร็วของเสียงในน้ำ- 1500 ม./วินาที

ความเร็วของเสียงในโลหะ เหล็ก- 5,000 ม./วินาที

ในอากาศอุ่น ความเร็วของเสียงจะมากกว่าในอากาศเย็น ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทิศทางของการแพร่กระจายของเสียง

ส้อม

- นี้ แผ่นโลหะรูปตัวยูซึ่งปลายอาจสั่นสะเทือนได้หลังจากถูกกระแทก

ที่ตีพิมพ์ ส้อมเสียงเสียงเบามากและสามารถได้ยินได้ในระยะใกล้เท่านั้น
เครื่องสะท้อนเสียง- กล่องไม้ที่สามารถติดตั้งส้อมเสียงได้เพื่อขยายเสียง
ในกรณีนี้ การปล่อยเสียงเกิดขึ้นไม่เพียงแต่จากส้อมเสียงเท่านั้น แต่ยังมาจากพื้นผิวของเครื่องสะท้อนเสียงด้วย
อย่างไรก็ตาม ระยะเวลาของเสียงของส้อมเสียงบนเครื่องสะท้อนเสียงจะสั้นกว่าที่ไม่มีเสียงดังกล่าว

เอ็กซ์ โอ

เสียงดังที่สะท้อนจากสิ่งกีดขวางกลับมาสู่แหล่งกำเนิดเสียงหลังจากนั้นครู่หนึ่งแล้วเราก็ได้ยิน เสียงสะท้อน

ด้วยการคูณความเร็วของเสียงตามเวลาที่ผ่านไปจากแหล่งกำเนิดเสียงไปยังจุดกลับ คุณสามารถกำหนดระยะห่างจากแหล่งกำเนิดเสียงไปยังสิ่งกีดขวางได้เป็นสองเท่า
ใช้วิธีการกำหนดระยะห่างจากวัตถุนี้ การระบุตำแหน่งทางเสียง

สัตว์บางชนิด เช่น ค้างคาว
ยังใช้ปรากฏการณ์การสะท้อนของเสียงโดยใช้วิธีกำหนดตำแหน่งเสียงสะท้อน

Echolocation ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของการสะท้อนของเสียง

เสียง - คลื่นกลวิ่ง บนและถ่ายโอนพลังงาน
อย่างไรก็ตามพลังของการสนทนาพร้อมกันของทุกคนในโลกนั้นแทบจะไม่เกินพลังของรถยนต์ Moskvich คันเดียว!

อัลตราซาวนด์

· การสั่นสะเทือนที่มีความถี่เกิน 20,000 เฮิรตซ์เรียกว่าอัลตราซาวนด์ อัลตราซาวด์ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

· ของเหลวจะเดือดเมื่อมีคลื่นอัลตร้าโซนิคผ่าน (คาวิเทชั่น) ในกรณีนี้จะเกิดค้อนน้ำ อัลตราซาวด์สามารถฉีกชิ้นส่วนออกจากพื้นผิวโลหะและบดขยี้ของแข็งได้ อัลตราซาวนด์สามารถใช้ผสมของเหลวที่ผสมไม่ได้ นี่คือวิธีการเตรียมอิมัลชันในน้ำมัน ภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์จะเกิดการสะพอนิฟิเคชั่นของไขมัน อุปกรณ์ซักผ้าได้รับการออกแบบตามหลักการนี้

ใช้กันอย่างแพร่หลาย อัลตราซาวนด์ ในด้านไฮโดรอะคูสติก อัลตราซาวนด์ที่มีความถี่สูงจะถูกน้ำดูดซับได้อ่อนมากและสามารถแพร่กระจายได้ไกลหลายสิบกิโลเมตร หากพวกเขาพบกับก้นภูเขาน้ำแข็งหรือวัตถุแข็งอื่น ๆ ในเส้นทางของพวกเขา พวกเขาจะถูกสะท้อนและสร้างเสียงสะท้อนที่มีพลังมหาศาล เครื่องส่งเสียงสะท้อนแบบอัลตราโซนิกได้รับการออกแบบบนหลักการนี้

ในโลหะ อัลตราซาวนด์แพร่กระจายได้จริงโดยไม่มีการดูดซึม เมื่อใช้วิธีการระบุตำแหน่งด้วยคลื่นอัลตราโซนิก ทำให้สามารถตรวจจับข้อบกพร่องที่เล็กที่สุดภายในชิ้นส่วนที่มีความหนามากได้

· ผลการบดของอัลตราซาวนด์ใช้สำหรับการผลิตหัวแร้งบัดกรีแบบอัลตราโซนิก

คลื่นอัลตราโซนิกที่ส่งมาจากเรือสะท้อนจากวัตถุที่จม คอมพิวเตอร์ตรวจจับเวลาที่เสียงสะท้อนปรากฏขึ้นและระบุตำแหน่งของวัตถุ

· อัลตราซาวด์ใช้ในทางการแพทย์และชีววิทยาสำหรับการระบุตำแหน่งและการรักษาเนื้องอกและข้อบกพร่องบางอย่างในเนื้อเยื่อของร่างกาย การผ่าตัดและการบาดเจ็บ สำหรับการตัดเนื้อเยื่ออ่อนและกระดูกในระหว่างการผ่าตัดต่างๆ การเชื่อมกระดูกหัก สำหรับการทำลายเซลล์ (อัลตราซาวนด์กำลังสูง)

อินฟราซาวด์และผลกระทบต่อมนุษย์

การสั่นสะเทือนที่มีความถี่ต่ำกว่า 16 เฮิรตซ์เรียกว่าอินฟราซาวด์

ในธรรมชาติ อินฟราซาวด์เกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำวนของอากาศในชั้นบรรยากาศ หรือเป็นผลจากการสั่นสะเทือนช้าๆ ของวัตถุต่างๆ อินฟราซาวด์มีลักษณะการดูดซึมที่อ่อนแอ จึงแผ่ขยายไปในระยะทางไกล ร่างกายมนุษย์ตอบสนองอย่างเจ็บปวดต่อการสั่นสะเทือนแบบอินฟราเรด ภายใต้อิทธิพลภายนอกที่เกิดจากการสั่นสะเทือนทางกลหรือคลื่นเสียงที่ความถี่ 4-8 Hz บุคคลจะรู้สึกถึงการเคลื่อนไหวของอวัยวะภายในและที่ความถี่ 12 Hz - การโจมตีของอาการเมาเรือ

· ความเข้มข้นสูงสุด การสั่นสะเทือนแบบอินฟราเรดสร้างเครื่องจักรและกลไกที่มีพื้นผิวขนาดใหญ่ที่ทำการสั่นสะเทือนทางกลความถี่ต่ำ (อินฟราซาวด์ของแหล่งกำเนิดทางกล) หรือการไหลของก๊าซและของเหลวอย่างปั่นป่วน (อินฟราซาวด์ของแหล่งกำเนิดแอโรไดนามิกหรืออุทกพลศาสตร์)

ก่อนจะเข้าใจว่ามีแหล่งกำเนิดเสียงอะไร ลองคิดดูว่าเสียงคืออะไร? เรารู้ว่าแสงก็คือรังสี เมื่อสะท้อนจากวัตถุ รังสีนี้เข้าสู่ดวงตาของเราและเราสามารถมองเห็นได้ รสและกลิ่นเป็นอนุภาคเล็กๆ ของร่างกายที่ตัวรับของเรารับรู้ เสียงนี้เป็นสัตว์ชนิดใด?

เสียงถูกส่งผ่านอากาศ

คุณคงเคยเห็นวิธีการเล่นกีตาร์แล้ว บางทีคุณอาจทำสิ่งนี้ได้ด้วยตัวเอง สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งคือเสียงที่สายสร้างขึ้นในกีตาร์เมื่อคุณดึงสายเหล่านั้น ถูกต้องแล้ว แต่ถ้าคุณวางกีตาร์ไว้ในสุญญากาศแล้วดึงสายออกได้ คุณจะแปลกใจมากที่กีตาร์ไม่มีเสียงใดๆ

การทดลองดังกล่าวดำเนินการกับวัตถุต่างๆ มากมาย และผลลัพธ์ก็เหมือนเดิมเสมอ คือ ไม่มีเสียงใดได้ยินในอวกาศที่ไม่มีอากาศ ข้อสรุปเชิงตรรกะตามมาว่าเสียงถูกส่งผ่านอากาศ ดังนั้นเสียงจึงเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับอนุภาคของสสารในอากาศและวัตถุที่ก่อให้เกิดเสียง

แหล่งกำเนิดเสียง - ตัวสั่น

ต่อไป. จากการทดลองต่างๆ มากมาย จึงเป็นไปได้ที่จะระบุได้ว่าเสียงนั้นเกิดขึ้นเนื่องจากการสั่นสะเทือนของร่างกาย แหล่งกำเนิดเสียงคือร่างกายที่สั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนเหล่านี้ถูกส่งผ่านโดยโมเลกุลของอากาศและหูของเรา โดยรับรู้การสั่นสะเทือนเหล่านี้ และตีความให้เป็นความรู้สึกของเสียงที่เราเข้าใจ

ตรวจสอบได้ไม่ยาก หยิบแก้วหรือแก้วคริสตัลมาวางบนโต๊ะ แตะเบา ๆ ด้วยช้อนโลหะ คุณจะได้ยินเสียงบางยาว ตอนนี้ใช้มือแตะกระจกแล้วแตะอีกครั้ง เสียงจะเปลี่ยนและสั้นลงมาก

ตอนนี้ให้หลายๆ คนเอามือโอบรอบกระจกให้สนิทที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ พร้อมกับก้าน พยายามอย่าให้เหลือพื้นที่ว่างแม้แต่จุดเดียว ยกเว้นที่เล็กๆ สำหรับการตีด้วยช้อน ชนแก้วอีกครั้ง คุณแทบจะไม่ได้ยินเสียงใด ๆ และเสียงที่จะดังจะเบาและสั้นมาก สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร?

ในกรณีแรก หลังจากการกระแทก กระจกจะสั่นอย่างอิสระ แรงสั่นสะเทือนก็ถูกส่งไปในอากาศและไปถึงหูของเรา ในกรณีที่สอง การสั่นสะเทือนส่วนใหญ่ถูกมือของเราดูดซับ และเสียงจะสั้นลงมากเมื่อการสั่นสะเทือนของร่างกายลดลง ในกรณีที่สาม การสั่นสะเทือนของร่างกายเกือบทั้งหมดถูกดูดซับโดยมือของผู้เข้าร่วมทุกคนในทันที และร่างกายแทบไม่สั่นสะเทือน จึงแทบไม่มีเสียงเลย

เช่นเดียวกับการทดลองอื่นๆ ทั้งหมดที่คุณสามารถคิดและดำเนินการได้ การสั่นสะเทือนของร่างกายที่ส่งผ่านไปยังโมเลกุลของอากาศจะถูกรับรู้โดยหูของเราและสมองจะตีความ

การสั่นของเสียงในความถี่ต่างๆ

เสียงจึงสั่นสะเทือน แหล่งกำเนิดเสียงส่งการสั่นสะเทือนของเสียงผ่านอากาศมาสู่เรา เหตุใดเราจึงไม่ได้ยินเสียงการสั่นสะเทือนของวัตถุทั้งหมด? เพราะการสั่นสะเทือนมีความถี่ต่างกัน

เสียงที่หูของมนุษย์รับรู้ได้คือเสียงที่สั่นสะเทือนด้วยความถี่ประมาณ 16 เฮิรตซ์ ถึง 20 เฮิรตซ์ เด็กได้ยินเสียงที่มีความถี่สูงกว่าผู้ใหญ่ และช่วงการรับรู้ของสิ่งมีชีวิตต่างๆ โดยทั่วไปจะแตกต่างกันมาก

หูเป็นเครื่องมือที่บางและละเอียดอ่อนมากที่ธรรมชาติมอบให้เรา ดังนั้นเราจึงควรดูแลมัน เนื่องจากร่างกายมนุษย์ไม่มีสิ่งทดแทนหรืออะนาล็อกใดๆ เลย

ด้วยความช่วยเหลือของบทเรียนวิดีโอนี้คุณสามารถศึกษาหัวข้อ "แหล่งกำเนิดเสียง การสั่นสะเทือนของเสียง ระดับเสียง ระดับเสียง ระดับเสียง" ในบทเรียนนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าเสียงคืออะไร นอกจากนี้เรายังจะพิจารณาช่วงของการสั่นสะเทือนของเสียงที่มนุษย์ได้ยินด้วย เรามาพิจารณาว่าอะไรคือแหล่งกำเนิดเสียงและเงื่อนไขใดที่จำเป็นสำหรับการเกิดขึ้น นอกจากนี้เรายังจะศึกษาคุณลักษณะของเสียง เช่น ระดับเสียงสูงต่ำ ต่ำ และระดับเสียง

หัวข้อของบทเรียนเน้นเรื่องแหล่งกำเนิดเสียงและการสั่นสะเทือนของเสียง นอกจากนี้เรายังจะพูดถึงลักษณะของเสียง - ระดับเสียง ระดับเสียง และเสียงต่ำ ก่อนที่จะพูดถึงเสียง เกี่ยวกับคลื่นเสียง โปรดจำไว้ว่าคลื่นกลแพร่กระจายในสื่อยืดหยุ่น ส่วนของคลื่นกลตามยาวที่อวัยวะการได้ยินของมนุษย์รับรู้เรียกว่าเสียง คลื่นเสียง เสียงคือคลื่นกลที่รับรู้โดยอวัยวะการได้ยินของมนุษย์ซึ่งทำให้เกิดความรู้สึกทางเสียง .

การทดลองแสดงให้เห็นว่าหูของมนุษย์และอวัยวะการได้ยินของมนุษย์รับรู้การสั่นสะเทือนด้วยความถี่ตั้งแต่ 16 Hz ถึง 20,000 Hz ช่วงนี้เราเรียกว่าเสียง แน่นอนว่ามีคลื่นที่มีความถี่น้อยกว่า 16 เฮิรตซ์ (อินฟราซาวนด์) และมากกว่า 20,000 เฮิรตซ์ (อัลตราซาวนด์) แต่ช่วงนี้ ส่วนเหล่านี้จะไม่รับรู้โดยหูของมนุษย์

ข้าว. 1. ระยะการได้ยินของหูมนุษย์

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว อวัยวะการได้ยินของมนุษย์ไม่รับรู้บริเวณอินฟราซาวด์และอัลตราซาวนด์ แม้ว่าสัตว์และแมลงบางชนิดจะสามารถรับรู้พวกมันได้ก็ตาม

เกิดอะไรขึ้น? แหล่งกำเนิดเสียงอาจเป็นร่างกายใดก็ได้ที่สั่นสะเทือนด้วยความถี่เสียง (ตั้งแต่ 16 ถึง 20,000 เฮิรตซ์)

ข้าว. 2. ไม้บรรทัดสั่นที่หนีบไว้อาจเป็นแหล่งกำเนิดเสียงได้

ลองหันมาสัมผัสดูว่าคลื่นเสียงเกิดขึ้นได้อย่างไร ในการทำเช่นนี้เราจำเป็นต้องมีไม้บรรทัดโลหะซึ่งเราจะยึดไว้กับที่รอง ตอนนี้ เมื่อเราปฏิบัติต่อไม้บรรทัด เราจะสามารถสังเกตการสั่นสะเทือนได้ แต่เราจะไม่ได้ยินเสียงใดๆ และยังมีการสร้างคลื่นกลรอบๆ ไม้บรรทัดด้วย โปรดทราบว่าเมื่อเลื่อนไม้บรรทัดไปด้านหนึ่ง จะมีการสร้างซีลอากาศขึ้นที่นี่ อีกทางหนึ่งก็มีตราประทับด้วย สูญญากาศอากาศเกิดขึ้นระหว่างซีลเหล่านี้ คลื่นตามยาว -นี่คือคลื่นเสียงที่ประกอบด้วยการบดอัดและการทำให้อากาศบริสุทธิ์- ความถี่การสั่นของไม้บรรทัดในกรณีนี้น้อยกว่าความถี่เสียง ดังนั้นเราจึงไม่ได้ยินคลื่นนี้เสียงนี้ จากประสบการณ์ที่เราเพิ่งสังเกตเห็น ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 มีการสร้างอุปกรณ์ที่เรียกว่าส้อมเสียงขึ้น

ข้าว. 3. การแพร่กระจายของคลื่นเสียงตามยาวจากส้อมเสียง

ดังที่เราได้เห็นแล้วว่าเสียงเกิดขึ้นจากการสั่นสะเทือนของร่างกายด้วยความถี่เสียง คลื่นเสียงแพร่กระจายไปทุกทิศทาง จะต้องมีสื่อกลางระหว่างเครื่องช่วยฟังของมนุษย์กับแหล่งกำเนิดคลื่นเสียง ตัวกลางนี้อาจเป็นก๊าซ ของเหลว หรือของแข็ง แต่ต้องเป็นอนุภาคที่สามารถส่งแรงสั่นสะเทือนได้ กระบวนการส่งคลื่นเสียงจะต้องเกิดขึ้นในที่ที่มีสสาร หากไม่มีสารเราก็จะไม่ได้ยินเสียงใดๆ

เพื่อให้เสียงมีอยู่คุณต้องมี:

1. แหล่งกำเนิดเสียง

2. วันพุธ

3. เครื่องช่วยฟัง

4. ความถี่ 16-20000Hz

5. ความเข้ม

ตอนนี้เรามาดูคุณลักษณะของเสียงกันดีกว่า ที่แรกก็คือระดับเสียง ความสูงของเสียง -ลักษณะที่กำหนดโดยความถี่ของการสั่น. ยิ่งความถี่ของร่างกายที่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนสูงเท่าไร เสียงก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น มาดูไม้บรรทัดที่ถืออยู่ในรองอีกครั้ง อย่างที่เราบอกไปแล้วว่าเราเห็นการสั่นสะเทือนแต่ไม่ได้ยินเสียงใดๆ หากเราทำให้ความยาวของไม้บรรทัดสั้นลง เราจะได้ยินเสียง แต่จะมองเห็นการสั่นสะเทือนได้ยากขึ้นมาก ดูเส้นครับ. หากเราดำเนินการตอนนี้ เราจะไม่ได้ยินเสียงใด ๆ แต่จะสังเกตการสั่นสะเทือน ถ้าเราย่อไม้บรรทัดให้สั้นลง เราจะได้ยินเสียงระดับหนึ่ง เราสามารถทำให้ความยาวของไม้บรรทัดสั้นลงได้ จากนั้นเราจะได้ยินเสียงที่มีระดับเสียง (ความถี่) สูงขึ้น เราสามารถสังเกตสิ่งเดียวกันได้ด้วยส้อมเสียง หากเราใช้ส้อมเสียงขนาดใหญ่ (หรือที่เรียกว่าส้อมสาธิต) ไปกระแทกขาของส้อมเสียงดังกล่าว เราจะสามารถสังเกตการสั่นสะเทือนได้ แต่เราจะไม่ได้ยินเสียงนั้น หากเราใช้ส้อมเสียงอีกอันหนึ่ง เมื่อตีแล้วเราจะได้ยินเสียงบางอย่าง และส้อมเสียงถัดไปคือส้อมเสียงจริงที่ใช้ตั้งเสียงเครื่องดนตรี มันสร้างเสียงที่สอดคล้องกับโน้ต A หรืออย่างที่พวกเขาพูดกันว่า 440 Hz

ลักษณะต่อไปคือเสียงต่ำของเสียง ทิมเบรเรียกว่าสีเสียง. จะอธิบายลักษณะเฉพาะนี้ได้อย่างไร? Timbre คือความแตกต่างระหว่างเสียงสองเสียงที่เหมือนกันซึ่งแสดงโดยเครื่องดนตรีต่างกัน คุณรู้ไหมว่าเรามีเพียงเจ็ดโน้ตเท่านั้น ถ้าเราได้ยินโน้ตตัวเดียวกันที่ A เล่นบนไวโอลินและเปียโน เราก็สามารถแยกความแตกต่างได้ เราสามารถบอกได้ทันทีว่าเครื่องดนตรีชนิดใดที่สร้างเสียงนี้ คุณลักษณะนี้เอง - สีของเสียง - ที่เป็นลักษณะของเสียงต่ำ ต้องบอกว่าเสียงต่ำขึ้นอยู่กับการสั่นสะเทือนของเสียงที่เกิดขึ้น นอกเหนือจากโทนเสียงพื้นฐาน ความจริงก็คือการสั่นสะเทือนของเสียงโดยพลการนั้นค่อนข้างซับซ้อน พวกเขากล่าวว่าประกอบด้วยชุดของการสั่นสะเทือนส่วนบุคคล สเปกตรัมการสั่นสะเทือน- เป็นการสร้างการสั่นสะเทือนเพิ่มเติม (โอเวอร์โทน) ที่กำหนดลักษณะความงามของเสียงหรือเครื่องดนตรีเฉพาะ ทิมเบรเป็นหนึ่งในการแสดงเสียงหลักและสว่างที่สุด

ลักษณะอีกอย่างหนึ่งคือปริมาณ ระดับเสียงขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือน- มาดูให้แน่ใจว่าความดังสัมพันธ์กับแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือน เรามาเอาส้อมเสียงกันดีกว่า ลองทำสิ่งต่อไปนี้: หากคุณตีส้อมเสียงเบา ๆ แอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนจะมีน้อยและเสียงจะเงียบ ถ้าตอนนี้คุณตีส้อมเสียงแรงขึ้น เสียงจะดังขึ้นมาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าแอมพลิจูดของการแกว่งจะยิ่งใหญ่กว่ามาก การรับรู้เสียงเป็นเรื่องส่วนตัว ขึ้นอยู่กับชนิดของเครื่องช่วยฟังที่ใช้และความรู้สึกของบุคคล

รายชื่อวรรณกรรมเพิ่มเติม:

เสียงนั้นคุ้นเคยกับคุณมากไหม? //ควอนตัม. - 2535. - ลำดับที่ 8. - หน้า 40-41. กิโคอิน เอ.เค. เกี่ยวกับเสียงดนตรีและแหล่งที่มา // ควอนตัม - 2528. - ฉบับที่ 9. - หน้า 26-28. หนังสือเรียนฟิสิกส์เบื้องต้น. เอ็ด จี.เอส. ลันด์สเบิร์ก. ต. 3. - ม., 2517

เสียงอย่างที่เราจำได้คือคลื่นตามยาวแบบยืดหยุ่น และคลื่นก็ถูกสร้างขึ้นโดยการสั่นของวัตถุ

ตัวอย่างแหล่งกำเนิดเสียง: ไม้บรรทัดสั่น ปลายด้านหนึ่งถูกหนีบไว้ สายสั่น เมมเบรนลำโพง

แต่วัตถุที่สั่นนั้นไม่ได้สร้างเสียงที่ได้ยินเข้าหูเสมอไป - หากความถี่ของการสั่นของวัตถุนั้นต่ำกว่า 16 เฮิรตซ์ วัตถุนั้นก็จะสร้างเสียงที่ได้ยินเข้าหูเสมอไป อินฟาเรดและถ้ามากกว่า 20 kHz แล้ว อัลตราซาวนด์.

จากมุมมองของฟิสิกส์แล้ว อัลตราซาวนด์และอินฟราซาวด์เป็นการสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่นของตัวกลางเช่นเดียวกับเสียงธรรมดา แต่หูไม่สามารถรับรู้ได้เนื่องจากความถี่เหล่านี้อยู่ไกลจากความถี่เรโซแนนซ์ของแก้วหูมากเกินไป (แก้วหู ก็ไม่สามารถสั่นด้วยความถี่ดังกล่าวได้)

เสียงความถี่สูงจะให้ความรู้สึกที่บางกว่า เสียงความถี่ต่ำจะให้ความรู้สึกที่เบสมากกว่า

หากระบบออสซิลเลเตอร์ทำการสั่นแบบฮาร์มอนิกในความถี่เดียว เสียงนั้นจะถูกเรียก ด้วยน้ำเสียงที่ชัดเจน- โดยปกติแล้วแหล่งกำเนิดเสียงจะสร้างเสียงหลายความถี่พร้อมกัน จากนั้นจึงเรียกว่าความถี่ต่ำสุด โทนเสียงหลักและที่เหลือเรียกว่า หวือหวา- มีการกำหนดโอเวอร์โทน เสียงต่ำเสียง - เป็นเพราะพวกเขาทำให้เราสามารถแยกแยะเปียโนจากไวโอลินได้อย่างง่ายดาย แม้ว่าความถี่พื้นฐานจะเท่ากันก็ตาม

ปริมาณเสียงเป็นความรู้สึกส่วนตัวที่ช่วยให้เราสามารถเปรียบเทียบเสียงว่า "ดังกว่า" และ "ดังน้อยกว่า" ระดับเสียงขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย - ความถี่ ระยะเวลา และลักษณะเฉพาะของผู้ฟัง แต่ที่สำคัญที่สุดคือขึ้นอยู่กับความดันเสียง ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับความกว้างของการสั่นสะเทือนของวัตถุที่ทำให้เกิดเสียง

หน่วยวัดความดังเรียกว่า ฝัน.

ในปัญหาเชิงปฏิบัติจะมีปริมาณที่เรียกว่า ระดับเสียงหรือ ระดับความดันเสียง- ค่านี้วัดใน เบลาห์ [B]หรือบ่อยกว่านั้นใน เดซิเบล [เดซิเบล].

ค่านี้ขึ้นอยู่กับความดันเสียงในลอการิทึม - นั่นคือการเพิ่มความดัน 10 เท่าจะทำให้ระดับเสียงเพิ่มขึ้น 1 เดซิเบล

เสียงพลิกหนังสือพิมพ์จะอยู่ที่ประมาณ 20 เดซิเบล นาฬิกาปลุกคือ 80 เดซิเบล เสียงเครื่องบินขึ้นคือ 100-120 เดซิเบล (ใกล้จะเจ็บปวด)

การใช้เสียงที่ผิดปกติอย่างหนึ่ง (อัลตราซาวนด์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น) คือ การระบุตำแหน่งทางเสียง- คุณสามารถสร้างเสียงและวัดระยะเวลาที่เสียงสะท้อนจะเกิดขึ้นได้ ยิ่งระยะห่างจากสิ่งกีดขวางมากเท่าไร ความล่าช้าก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไปวิธีการวัดระยะทางนี้จะใช้ใต้น้ำ แต่ค้างคาวจะใช้วิธีนี้ในอากาศโดยตรง

ระยะ echolocation ถูกกำหนดดังนี้:

2r = โวลต์โดยที่ v คือความเร็วของเสียงในตัวกลาง t คือเวลาหน่วงของเสียงสะท้อน r คือระยะห่างถึงสิ่งกีดขวาง

แก้ไขบทเรียนนี้และ/หรือเพิ่มงานและรับเงินอย่างต่อเนื่อง* เพิ่มบทเรียนและ/หรืองานและรับเงินอย่างต่อเนื่อง