механические волны

1. Тема 5.2 Механические и электромагнитные волны. Механические волны, условия распространения. Поперечные и продольные волны.

Звук.
ДЗ 15.1 — 15.7

2. Механические волны.

Волнами
называются
возмущения,
распространяющиеся
в пространстве с
течением времени.
2

3. Поперечные волны.

Поперечной
называется волна,
в которой частицы
среды колеблются
перпендикулярно
направлению
распространения
возмущения.
3

4. Поперечные волны.

Поперечные волны
могут существовать
лишь в твердых телах.
Это объясняется тем,
что для
распространения такой
волны необходимо
"жесткое" расположение
частиц среды, чтобы
между ними могли
возникать силы
упругости.

5. Продольные волны.

Продольной
называется волна,
в которой
колебания частиц
среды и
распространение
возмущения
происходят в
одном
направлении.
5

6. Продольные волны.

Продольные волны
– это периодические
сгущения и
разрежения среды.
Поэтому такие
волны могут
существовать в
любых телах –
твердых, жидких,
газообразных.

7. Длина волны.

Длиной
волны называют рас
стояние между двумя
ближайшими
частицами среды,
находящимися в
одинаковом
состоянии.
X
λ
0
y
λ
7

8. Скорость волны.

Скорость волны –
это физическая
величина, равная
отношению длины
волны к периоду
колебаний ее частиц .
8

9.

• Звуковые волны – это механические колебания,
распространяющиеся в упругой среде (твердой, жидкой
и газообразной) и воспринимаемые органами слуха.
Человеческое ухо воспринимает колебания частотой от
16 до 20000 Гц.
• Инфразвук – звуковые волны с частотой ниже 16 Гц,
ультразвук – волны с частотой более 20000 Гц.

10. ШКАЛА ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ

11. ОСОБЕННОСТИ ВОСПРИЯТИЯ ЗВУКА ЧЕЛОВЕКОМ

• 1. Возрастные особенности
(физиологические).
• 2. Профессиональные особенности.
• 3. Географические особенности.

12. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

• Интенсивность звука или сила звука – это
энергетическая характеристика звука, которая зависит
от энергии, ежесекундно переносимой через
единичную площадку, расположенную
перпендикулярно направлению распространения
звуковой волны ([I]= Вт/м2).
• Порог слышимости - величина интенсивности звука,
ниже которой звук человеческим ухом не
воспринимается (соответствует величине – 10-12
Вт/м2).
• Болевой порог соответствует интенсивности 1 Вт/м2.

13. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

Логарифмическая шкала интенсивности звука:

14. ТОН - звук, издаваемый телом, которое колеблется с одной, строго определенной частотой

Звуковые колебания непериодического
характера (не связанные между собой
частоты) — шумы.

15. Звуки с периодическими колебаниями, т.е. с одинаковыми и правильно повторяющимися волнами называются музыкальными тонами.

В.С.Высоцкий
(баритон - 110-149 Гц)
И.С.Козловский
(тенор - 130-520 Гц)
Дискант
высокий
детский
певческий голос
- 260-1000 Гц
(колоратурное
сопрано - Ф.И.Шаляпин
до 1400 Гц)
Г.П.Вишневская
(бас - 80-350 Гц)
(сопрано - 260-1050 Гц)

16. СКОРОСТЬ ЗВУКА В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ

• Скорость звука в воздухе - 340 м/с.
• Скорость звука в воде — 1500 м/с.
• Скорость звука в металлах, в стали —
5000 м/с.

17. СВОЙСТВА ЗВУКА

• Отражение
• Эхо
(эхолокация)
• Поглощение
• Акустический
резонанс
s
t
2

18. Вопросы для самостоятельной работы

При каких условиях возникают упругие волны?
2. Чем отличается поперечная волна от продольной?
3. Как связаны между собой основные характеристики
волны? От чего они зависят?
4. При каких условиях возникает интерференция волн?
5. Назовите условия интерференционных минимума
и максимума.
6. Как при интерференции волн происходит
перераспределение энергии волн в пространстве?
7. При каких условиях возникает дифракция волны?
8. Почему в безвоздушном пространстве звуковые
колебания не распространяются?
9. От чего зависит скорость распространения звука
в среде?
1.
18