Физика в оркестре
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
Управление образования и науки
Билингвальная гимназия № 2
Кафедра Физики
Тема: Физика в оркестре
Выполнили:
Ученики 10- Б класса
Мартишин Андрей,
Улитин Александр
Руководитель:
Крестинина Ирина Викторовна
учитель физики
Севастополь
г.
Содержание
Введение
. Звук как физический процесс
.1 Виды звуковых волн
.2 Характеристики звуковых волн
. Сравнение звуков, издаваемых различными музыкальными инструментами
.1 Фортепиано
.2 Флейта
.3 Скрипка
.4 Мужской и женский голос
.5 Ударные инструменты
. Концертные залы
. Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Человек воспринимает окружающий мир органами чувств. Одним из самых важных способов получения информации является слух. Весь мир - совокупность звуков. Мы привыкли слышать различные звуки: шорох шагов, скрип дверей, шелест листьев, пение птиц, человеческую речь. Также человек разговаривает с помощью звуков, общается с людьми и получает информацию. Животные тоже общаются с помощью звуков. Человек очень хорошо изучил все свойства звука и это можно увидеть на примере конструкции театров: зал построен так, чтобы звук был максимально четким и все зрители могли слышать его даже с самых последних рядов. Жизнь была бы невозможна без звука, потому что мы бы не смогли услышать красоту природы, великолепие оперного пения и разнообразие музыкальных композиций. Так же невозможно не задуматься над красотой звука в оркестре. Мы решили изучить и выделить различия в звучании инструментов в оркестре методом физического исследования. Поэтому мы и назвали свою исследовательскую работу Физика в оркестре.
Мы iитаем, что материалы данной работы будут интересны широкому кругу читателей, увлекающихся музыкой и интересующихся физикой. Учителя физики могут использовать результаты исследований на уроках физики по теме Механические волны. Звук.
1.Звук как физическое явление
.1 Виды механических волн
Механические волны делятся на продольные и поперечные волны:
В продольной волне колебания точек среды происходят вдоль направления распространения волн, при этом возникают области сжатия и разрежения среды (например, звуковые волны). Возникают в любой среде (жидкости, в газах, в твёрдых телах).
В поперечной волне колебания среды происходят перпендикулярно направлению их распространения, при этом происходит сдвиг слоев среды (например, волны на струне, волны сдвига в твёрдых телах, электромагнитные волны). Возникают только в твердых телах.
Звук является продольной волной. Причина возникновения звука - колебание. То есть, любой колеблющийся предмет порождает звуковую волну. А далее она передается от частицы к частице в любой среде. В такой волне вместе с информацией переносится и энергия. В вакууме механическая волна - звук возникнуть не может, так как отсутствуют частицы способные передавать колебания.
1.2 Характеристика звука
Частота звука
Количество колебаний частиц в секунду называется частотой звука и измеряется в герцах (?, Гц).
Амплитуда звука
Амплитудой звуковой волны называется максимальное отклонение колеблющейся частицы от положения равновесия. На графике амплитуде будет соответствовать разница между самой высокой (или низкой) точкой волны и горизонтальной осью графика (А , м)
Скорость звуковых волн
Скорость перемещения возмущения в пространстве называется скоростью волны. Скорость механических волн зависит от свойства среды, а в некоторых случаях и от частоты. Скорость звука в различных веществах имеет разные значения:
СредаtСкоростьВоздух10С337,5 м/секВода10С1435 м/секСталь15С4980 м/сек
Скорость распространения звуковой волны в различных веществах отличается из-за их внутреннего молекулярного строения. Чем ближе расположены частицы по отношению друг к другу, тем выше скорость звука в среде.
Длина волны
Длина волны - это расстояние, на которое распространяется волна в течение одного периода.
Громкость звука
При восприятии различных звуков человеческое ухо оценивает их прежде всего по уровню громкости, зависящей от потока энергии или интенсивности звуковой волны. Воздействие звуковой волны на барабанную перепонку зависит от звукового давления, т.е. амплитуды колебаний давления в волне. Человеческое ухо является совершенным созданием Природы, способным воспринимать звуки в огромном диапазоне интенсивностей: от слабого писка комара до грохота вулкана. Таким образом, человеческое ухо способно воспринимать волны, в которых звуковое давление изменяется в миллион раз.
Человеческое ухо, способное воспринимать звуки в таком огромном диапазоне интенсивности, можно сравнить с прибором, который можно использовать для измерения и диаметра атома и размеров футбольного поля. При обычных разговорах людей в комнате интенсивность звука приблизительно в 106 раз превышает порог слышимости, а интенсивность звука на рок-концерте приближается к болевому порогу.
Таким образом, громкость звука зависит от амплитуды звуковых колебаний.
Высота тона звука
Высота звука - характеристика звука как волны: частота колебаний (во?/p>