https://youtu.be/Gsj3paUz_Uk
Природничі науки. 5 клас. Засєкіна
Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.
§ 34. Звідки береться звук?
Як почути світ?
1. Виконай дослід. Вертикально закріпи лінійку та коливай її (мал. 34.1, а). Тепер притисни лінійку до краю парти й також утвори коливання. Змінюй довжину вільного кінця доки не почуєш звук коливань (мал. 34.1, б). Зроби висновок.
Мал. 34.1. Коливання: чути чи ні?
2. Назви спільну ознаку предметів на малюнку 34.2. Класифікуй їх на дві групи (за походженням звуку).
Мал. 34.2. Згрупуй джерела звуку
3. Надуй повітряну кульку й приклади її до вуха. Злегка дряпни кульку. Який звук чуєш? Чи таким самим буде звук, якщо віддалити кульку і так само дряпнути?
4. Натягни канцелярську резинку на паперовий стаканчик. Розтягуй і відпускай резинку з різних боків стаканчика. Поясни, чому змінюється звучання.
Якими бувають джерела звуку?
Не кожне коливання утворює звук. Наприклад, беззвучно коливається підвішена лінійка в першому досліді (мал. 34.1). Проте ми чуємо коливання цієї ж лінійки. Річ у тім, що в другому прикладі лінійка під час коливань стискає шар повітря з того боку, в який рухається, і водночас створює розрідження з іншого боку. Ці стиснення й розрідження чергуються та поширюються у вигляді повздовжньої хвилі (див. мал. 18.3) Якщо ж коливання стають частішими, ніж 16 разів за секунду (від 16 до 20 000), то саме такі коливання людське вухо розпізнає як звук.
Мал. 34.3. Поширення звуку
Звукова хвиля (або просто звук) — це коливання частинок середовища, яке передається в просторі й сприймається вухом.
Як поширюється звук?
Звук розповсюджується в усіх речовинах. У вакуумі звук не поширюється, адже в ньому немає частинок (атомів і молекул), які б передавали коливання.
Отже, звук, як і світло — це хвиля. Тільки природа цих хвиль різна. Для поширення звуку необхідне існування середовища, що складається з атомів і молекул — це механічна хвиля. А от світло може поширюватися будь-де, навіть у вакуумі — це електромагнітна хвиля. Ці назви не означають, що одна з хвиль пов’язана з механізмами, а друга щось магнітить. Так називаються відповідні розділи фізики, де вивчаються ці явища.
Яка з двох хвиль, на твою думку, — світлова чи звукова — передається швидше? Пригадай блискавку і грім — це допоможе відповісти правильно.
Відбиття і поглинання звуку
Звукова хвиля поширюється в середовищі й рано чи пізно доходить до його межі. На цій межі спостерігається поглинання й відбиття звукової хвилі.
Мал. 34.4. Відбиття звуку — основа ехолокації
З відбиванням звуку пов’язане явище луни. Коли звук від джерела доходить до перешкоди як-от лісу чи стіни, відбивається від неї й повертається до місця, де виникли звукові коливання. Луна є основою ехолокації.
Деякі тварини (кажани, кити та дельфіни) використовують ехолокацію для орієнтування й полювання: вони подають звукові сигнали й дослухаються до луни. З цієї звукової інформації їхній мозок формує уявний образ довкілля.
Звук є джерелом різної інформації (мал. 34.5). Прослуховуванням за допомогою медичного фонендоскопу звуків в організмі, можна дізнатися про роботу серця, легень.
Важливу інформацію нам дає мова — засіб звукового спілкування. Тварини також створюють і чують звуки. Звуки для них — це сигнал про те, що відбувається навколо.
Мал. 34.5. Роль звуку в пізнанні світу
1. Наведи приклади природних і штучних джерел звуку.
2. Розглянь малюнок 34.6 і поясни, як виникає та поширюється звук у кожному випадку.
Мал. 34.6. До завдання
3. Якщо помахати рукою, то в повітрі поширюватимуться механічні хвилі. Чому ми їх не чуємо?
4. Чи можна на Землі почути гуркіт від падіння метеорита на поверхню Місяця?
5. Склади порівняльну характеристику світла й звуку.
Подібні ознаки | Відмінності | |
Світло | ||
Звук |
6. Як далеко вдарив грім, якщо людина почула його через 3 с після того, як побачила блискавку? Швидкість звуку приблизно 330 м/с.
7. Через який час людина почує луну, якщо відстань до перешкоди 170 м, а швидкість звуку в повітрі є 340 м/с?
8. Чому в одній умові задачі швидкість звуку 330 м/с, а іншій — 340 м/с? Як ти вважаєш, що впливає на швидкість звуку в повітрі? Швидкість поширення звуку у воді буде більша, ніж у повітрі, чи менша? А чи в металі більша, ніж у воді? Обґрунтуй відповідь.
9. Досліди, як поширюється звук у різних середовищах. За можливості виконай вдома досліди, зображені на малюнку 34.7.
Мал. 34.7. Де голосніше?
§ 35. Чому звук буває різним?
Який звук до вподоби?
1. Повтори дослід з лінійкою кілька разів та зафільмуй їх (мал. 35.1). За допомогою сповільненого відтворення визнач кількість коливань, а також довжину вільного кінця лінійки. Чи є зв’язок між цими величинами та змінами звуку?
Мал. 35.1. Чи залежить звук від кількості коливань лінійки за однаковий час?
2. Спробуй «побачити» звук. Накрий чашку плівкою та насип на неї трохи пшона (мал. 35.2). Увімкни мелодію на смартфоні та піднеси його до чашки. Збільшуй гучність звуку й спостерігай, що відбуватиметься.
Мал. 35.2. Як «танцюють» зернини залежно від гучності звуку?
3. Візьми три гребінці з різною щільністю зубців (мал. 35.3). Проведи ними по краю стола. У якому випадку звук «тонший»?
Мал. 35.3. Від чого залежить звук?
Тихо-гучно
Людина розрізняє звуки за гучністю та висотою.
Мал. 35.4. Висота й гучність звуку
Сприйняття звуку — індивідуальна особливість. Один і той самий звук якійсь людині може здаватися гучним, а другій — тихим, третій — високим (писклявим, тонким), іншій — низьким (грубим, басистим).
Гучність звуку вимірюють в децибелах (1 дБ). Її названо на честь американського вченого Александера Грема Белла — винахідника телефону та слухового апарата для людей з порушеннями слуху.
На малюнку 35.5 зображено шкалу звуків.
Мал. 35.5. Значення гучності звуку
Шелест листя має гучність в 10 дБ, шепіт — 20 дБ, вуличний шум — 70 дБ.
Небажані звукові коливання називають шумом. Шум гучністю 130 дБ викликає больові відчуття. Шуми шкідливо впливають на здоров’я людей, знижують працездатність, викликають захворювання.
Інфра- та ультразвуки
Зроби перерву й трохи покричи. Найімовірніше, твій крик матиме частоту близько 3000 коливань за секунду (або Гц — цю одиницю названо на честь німецького вченого Генріха Герца).
У природі є звуки з частотою менше 16 Гц — ці коливання називають інфразвуком (їх видають, наприклад, кроти й слони). А є й такі тварини, які утворюють звукові коливання з частотою понад 40 000 Гц (кажани, дельфіни) — це ультразвук. Такі звуки людина не чує (мал. 35.6).
Мал. 35.6. Інфразвук і ультразвук
Ультразвукові коливання з частотою вище 1 000 000 Гц застосовують в медицині під час УЗД — ультразвукової діагностики. За допомогою цих хвиль можна «спостерігати» за роботою недоступних зору внутрішніх органів.
1. Назви фізичні величини, які характеризують звук.
2. Поясни, що таке висота й гучність звуку.
3. Які тварини використовують ультразвуки для отримання інформації про навколишнє середовище: а) слони; б) жирафи; в) дельфіни; г) кажани?
4. Досліди звуки навколишнього світу. Завантаж на смартфон застосунок з визначення рівня гучності звуку (мал. 35.7).
Мал. 35.7. Смартфон допоможе
Скажи щось і спостерігай за зміною показів у застосунку. Потім визнач рівень фонового шуму. Сядь нерухомо і затамуй дихання. Чи змінюються покази на екрані від фонових шумів, як-от автівок за вікном або цвірінькання птахів? Досліди власний голос. Прошепочи щось, скажи звичайним голосом, прокричи. Проекспериментуй із різними звуками (плесканням у долоні, дзвоником, шумом води тощо). Встанови, як відстань від джерела звуку впливає на гучність. Виміряй рівень фонового шуму в різних місцях (вдома, на вулиці, в парку). Де найтихіше місце?
5. У таблиці наведено приблизні значення коливань за секунду крил деяких птахів та комах під час польоту. Укажи, чиї коливання крил чує людина. Кажан? Слон?
джерело-https://uahistory.co/pidruchniki/zasekina-natural-sciences-5-class-2022/36.php
