Звук в різних середовищах - Гіпермаркет знань

Гіпермаркет знань >> Фізика і астрономія >> Фізика 8 клас >> Фізика: Звук в різних середовищах

Для поширення звуку необхідна пружне середовище. У вакуумі звукові хвилі поширюватися не можуть, так як там нічому коливатися. У цьому можна переконатися на простому досвіді. Якщо помістити під скляний дзвін електричний дзвінок, то в міру викачування з-під дзвони повітря ми виявимо, що звук від дзвінка буде ставати все слабкішими і слабкішими, поки не припиниться зовсім.

Звук в газах. Відомо, що під час грози ми спочатку бачимо спалах блискавки і лише через деякий час чуємо гуркіт грому (рис. 52). Це запізнювання виникає через те, що швидкість звуку в повітрі значно менше швидкості світла, що йде від блискавки.

Швидкість звуку в повітрі вперше була виміряна 1636 р французьким вченим М. Мерсенна. При температурі 20 ° С вона дорівнює 343 м / с, тобто +1235 км / ч. Зауважимо, що саме до такого значення зменшується на відстані 800 м швидкість кулі, що вилетіла з кулемета Калашникова (ПК). Початкова швидкість кулі 825 м / с, що значно перевищує швидкість звуку в повітрі. Тому людина, який почув звук пострілу або свист кулі, може не турбуватися: ця куля його вже минула. Куля обганяє звук пострілу і досягає своєї жертви до того, як приходить цей звук.

Швидкість звуку залежить від температури середовища: зі збільшенням температури повітря вона зростає, а зі зменшенням - убуває. При 0 ° С швидкість звуку в повітрі становить 331 м / с.

У різних газах звук поширюється з різною швидкістю. Чим більше маса молекул газу, тим менше швидкість звуку в ньому. Так, при температурі 0 ° С швидкість звуку в водні 1 284 м / с, в гелії - 965 м / с, а в кисні - 316 м / с.

Звук в рідинах. Швидкість звуку в рідинах, як правило, більше швидкості звуку в газах. Швидкість звуку в воді вперше була виміряна в 1826 р Ж Колладон і Я. Штурмом. Свої досліди вони проводили на Женевському озері в Швейцарії (рис. 53). На одному човні підпалювали порох і одночасно били в дзвін, опущений в воду. Звук цього дзвону за допомогою спеціального рупора, також опущеного в воду, вчувався в другім човні, яка перебувала на відстані 14 км від першої. За інтервалу часу між спалахом світла і приходом звукового сигналу визначили швидкість звуку у воді. При температурі 8 ° С вона виявилася рівною приблизно 1440 м / с.

На кордоні між двома різними середовищами частина звукової хвилі відбивається, а частина проходить далі. При переході звуку з повітря у воду 99,9% звукової енергії відбивається назад, однак тиск в минулій в воду звуковій хвилі виявляється майже в 2 рази більше. Слуховий апарат риб реагує саме на це. Тому, наприклад, крики і шуми над поверхнею води є вірним способом розполохати морських мешканців. Людину ж, опинився під водою, ці крики НЕ оглушать: при зануренні у воду в його вухах залишаться повітряні "пробки", які і врятують його від звукової перевантаження.

При переході звуку з води в повітря знову відбивається 99,9% енергії. Але якщо при переході з повітря в воду звуковий тиск збільшувалася, то тепер воно, навпаки, різко зменшується. Саме з цієї причини, наприклад, не доходить до людини в повітрі звук, що виникає під водою при ударі одним каменем про іншу.

Така поведінка звуку на кордоні між водою і повітрям дало підставу нашим предкам вважати підводний світ "світом мовчання". Звідси ж і вираз: "Ньому як риба". Однак ще Леонардо да Вінчі пропонував слухати підводні звуки, приклавши вухо до весла, опущеного в воду. Скориставшись таким способом, можна переконатися, що риби насправді досить балакучі.

Звук в твердих тілах. Швидкість звуку в твердих тілах більше, ніж в рідинах і газах. Якщо ви докладете вухо до рейки, то після удару по іншого кінця рейки ви почуєте два звуки. Один з них досягне вашого вуха по рейці, інший - по повітрю.

Хорошу провідність звуку володіє земля. Тому в старі часи при облозі в фортечних мурах поміщали "слухачем", які по звуку, що передається землею, могли визначити, чи веде ворог підкоп до стін чи ні. Прикладаючи вухо до землі, також стежили за наближенням ворожої кінноти.

Тверді тіла добре проводять звук. Завдяки цьому люди, що втратили слух, іноді здатні танцювати під музику, яка доходить до їх слухових нервів НЕ через повітря і зовнішнє вухо, а через підлогу і кістки.
??? 1. Чому під час грози ми спочатку бачимо блискавку і лише потім чуємо грім? 2. Від чого залежить швидкість звуку в газах? 3. Чому людина, що стоїть на березі річки, не чує звуків, що виникають під водою? 4. Чому "слухачами", які в давні часи стежили за земляними роботами противника, часто були сліпі люди?
Експериментальне завдання. Поклавши на один кінець дошки (або довгою дерев'яною лінійки) наручний годинник, прикладіть вухо до іншого її кінця. Що ви чуєте? Поясніть явище.
С.В. Громов, Н.А. Вітчизна, фізика 8 клас

Відіслано читачами з інтернет-сайтів

Планування фізики, плани конспектів уроків фізики, шкільна програма, підручники і книги з фізики 8 клас, курси та завдання з фізики для 8 класу

опорний каркас презентація уроку акселеративного методи інтерактивні технології Практика завдання і вправи самоперевірка практикуми, тренінги, кейси, квести домашні завдання дискусійні питання риторичні питання від учнів Ілюстрації аудіо-, відео- та мультимедіа фотографії, картинки графіки, таблиці, схеми гумор, анекдоти, приколи, комікси притчі, приказки, кросворди, цитати Доповнення реферати статті фішки для допитливих шпаргалки підручники основні і додаткові словник термінів інші Удосконалення підручників та уроків виправлення помилок в підручнику оновлення фрагмента в підручнику елементи новаторства на уроці заміна застарілих знань новими Тільки для вчителів ідеальні уроки календарний план на рік методичні рекомендації програми обговорення Інтегровані уроки

Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, Напишіть нам .