Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Название предмета: ФИЗИКА
Класс: 11
УМК: Физика. 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений : базовый и профильный уровни/ Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин-М:Просвещение, 2010 год
Уровень обучения: базовый
Тема урока: Волны в среде. Звуковые волны.
Общее количество часов, отведенное на изучение темы: 18 ч
Место урока в системе уроков по теме: 13 урок
Цель урока: рас
ширить и углубить знания обучающихся о механических волнах, звуке.
Задачи урока
Образовательные:
1. ввести понятие «звуковая волна»,
2. выяснить, что является источником звука,
3. познакомить учащихся с характеристиками звука, научить различать звуки по громкости, тону, тембру; показать, как эти характеристики связаны с частотой и амплитудой колебаний;
4. показать связь физики с биологией и музыкой.
Развивающие:
1. активизировать познавательный процесс,
2. развитие логического и абстрактного мышления.
Воспитательные:
1. способствовать приобщению учащихся к миру прекрасного,
2. расширение кругозора,
3. развитие познавательного интереса к физике, биологии, музыке;
4. пропаганда здорового образа жизни.
Планируемые результаты:
знать/понимать:
-смысл понятий: волна (механическая, электромагнитная), резонанс;
- смысл физических величин: период, частота, длина волны, громкость, тон, тембр;
уметь:
- описывать волновые процессы в среде;
-приводить примеры практического использования физических знаний о звуке и его свойствах;
- воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ, Интернете, научно-популярных статьях;
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни:
-обеспечение безопасности жизнедеятельности в процессе использования звуковых приборов.
Техническое обеспечение урока: ноутбук, мультимедийный проектор, экран
Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока:
- Физика 11 класс: Поурочные планы (по учебнику Г. Я. Мякишева)/Сост. Г.В. Маркина. – Волгоград: Учитель, 2004
- Физика. Поурочные разработки. 11 класс: пособие для учителей общеобразовательных учреждений / Ю.А. Сауров. – 2-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 2010. – 256 с. – (Классический курс)
Физика -11 Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. Кирик Л.А..- М.: Илекса ,2009 год-192 с.
- Программный диск «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия Уроки физика 11 класс»
-Электронное приложение к учебнику Г.Я. Мякишева
-Диск-Библиотека наглядных пособий
- Интерактивная энциклопедия - От плуга до лазера
Содержание урока
1. Орг. момент.
2. Актуализация опорных знаний.
Давайте посмотрим на экран (видеоролик «Голоса жизни)
Скажите, пожалуйста, какое физическое явление объединяет все эти кадры?
- Сформулируйте, пожалуйста, тему урока …и запишите в тетрадь.
Дата, сегодня_______; тема (с научной точки зрения это звуковые волны)
- А вы изучали это явление ранее? (Да, в 9 классе)
- Как вы думаете, а для чего мы снова возвращаемся к этой теме? (чтобы повторить, обобщить, систематизировать?) ( формулировка цели урока)
- Давайте вспомним, а что вы изучали на прошлом уроке?
- Что называют волной? – колебания, распространяющиеся в упругой среде.
- Виды волн? – продольная и поперечная волны.
- Какие характеристики волн вы знаете, дайте им определение?
- А какие вопросы мы должны сегодня разобрать, чтобы достигнуть нашей цели урока?
1. вспомнить определение звуковых волн;
2. перечислить (разобрать) характеристики звука;
рассмотреть звуковые явления в природе и технике.
А что поможет нам рассмотреть эти вопросы? Конечно же, эксперимент! Ведь, физика – экспериментальная наука.
Утром рано нас будит « ненавистный» будильник. А так хочется поспать…..Как же заставить его замолчать? (обсуждения)
Опыт 1: будильник, колокол воздушного насоса
Почему стал неслышен звук будильника? (необходима упругая среда)
Характерной особенностью механических волн является то, что они распространяются в материальных средах (твердых, жидких или газообразных). Существуют волны, которые способны распространяться и в пустоте (например, световые волны). Для механических волн обязательно нужна среда, обладающая способностью запасать кинетическую и потенциальную энергию. Следовательно, среда должна обладать инертными и упругими свойствами. В реальных средах эти свойства распределены по всему объему. Так, например, любой малый элемент твердого тела обладает массой и упругостью. В простейшей одномерной модели твердое тело можно представить как совокупность шариков и пружинок см. рис. (слайд)
Рисунок простейшая одномерная модель твердого тела.
В этой модели инертные и упругие свойства разделены. Шарики обладают массой m, а пружинки – жесткостью k. С помощью такой простой модели можно описать распространение продольных и поперечных волн в твердом теле. В продольных волнах шарики испытывают смещения вдоль цепочки, а пружинки растягиваются или сжимаются. Такая деформация называется деформацией растяжения или сжатия . В жидкостях или газах деформация такого рода сопровождается уплотнением или разрежением.
Продольные механические волны могут распространяться в любых средах – твердых, жидких и газообразных. Если в одномерной модели твердого тела один или несколько шариков сместить в направлении, перпендикулярном цепочке, то возникнет деформация сдвига. Деформированные при таком смещении пружины будут стремиться возвратить смещенные частицы в положение равновесия. При этом на ближайшие несмещенные частицы будут действовать упругие силы, стремящиеся отклонить их от положения равновесия. В результате вдоль цепочки побежит поперечная волна. В жидкостях и газах упругая деформация сдвига не возникает.
Если один слой жидкости или газа сместить на некоторое расстояние относительно соседнего слоя, то никаких касательных сил на границе между слоями не появляется. Силы, действующие на границе жидкости и твердого тела, а также силы между соседними слоями жидкости всегда направлены по нормали к границе – это силы давления. То же относится к газообразной среде. Следовательно, поперечные волны не могут существовать в жидкой или газообразной средах.
Вывод: механические волны могут распространяться только в упругих средах.
Если внимательно вглядеться в окружающий мир, можно заметить, что он весь пронизан волнами. Волны живут всюду, куда ни кинешь взор. Они живут своей незаметной жизнью и делают свою работу. Стоит приглядеться хотя бы к себе: все жилки в теле вибрируют, волнами перемещается кровь по артериям, электрические импульсы распространяются по нервам. Импульсы (пакеты волн) идут из глаз к мозгу; световые волны поступают в наши очи, а звуковые – в уши, гортань издает звуки, являющиеся волнами.
Волновое движение – одно из наиболее распространенных видов движения в природе. Одной из важных особенностей волн является то, что волны переносят энергию без переноса вещества. Другой важной особенностью волн является возможность передачи информации. Нас сегодня будут интересовать звуковые волны. Благодаря им мы можем разговаривать друг с другом, наслаждаться музыкой.
Человек всегда жил в мире звуков (пение птиц, звуки музыки, шум леса). Из живых существ только человек использовал свойства окружающей среды как носителя звука. Человек внес в мир звуков речь и музыку, сделал звук своим помощником.
«Мир звуков так многообразен,
Красив, разнообразен,
Но всех нас мучает вопрос
Откуда звуки возникают,
Что звук наш всюду услаждают?
Пора задуматься всерьез.»
Так, что же такое звук?
А сейчас я приглашаю добровольца, который проведет небольшой эксперимент.
А). Перед вами камертон и бусинка на нити. Ударьте молоточком по камертону и поднесите к бусинке. Что наблюдаем? (отскоки).
Б). Поиграйте на струне. Что наблюдаем? Звучание струны.
Ответьте на вопросы:
- Что является источником звука? (колеблющееся тело, хотя иногда для глаза и незаметны эти колебания. Как в случае с камертоном)
- А что является источником звука нашего голоса? Звуки голосов людей возникают в результате колебаний их голосовых связок.
- Можно ли утверждать, что любое звучащее тело совершает колебания? (да)
- Звучит ли любое колеблющееся тело? (нет) А какой опыт подтверждает? ( опыт с линейкой, зажатой в тисках)
Вывод: человеческое ухо воспринимает колебания определенной частоты.
Человеческое ухо воспринимает не все колебания. А какие?
Кто помнит диапазон этих частот? (от 16 до 20000Гц)
Так что такое звук? …. Сформулируйте определение.
ЗВУК - это продольная механическая волна, распространяющаяся в упругой среде, с частотой от 16 до 20000Гц.
Указанные границы звукового диапазона условны, зависят от возраста людей и индивидуальных особенностей слухового аппарата. С возрастом верхняя граница снижается до 6000Гц, зато у новорожденных детей эта граница намного больше 20000Гц.
- А как называют колебания с частотой меньше 16 Гц? (инфразвук) Примеры? шум моря, медузы, крабы
- А если частота больше 20000 Гц? – ультразвук. Примеры? дельфины, летучие мыши.
Скорость распространения звука.
Механические волны распространяются всегда с конечной скоростью из-за инертности среды. Звуковые волны – частный случай механических волн, поэтому они также распространяются с конечной скоростью. Методов измерения скорости звука много.
Скорость звука в воздухе впервые была определена в 1708 году английским ученым Уильямом Деремом. В двух пунктах, расстояние между которыми было известно, стреляли из пушек. В обоих пунктах измеряли промежутки времени между появлением огня при выстреле и моментом, когда слышался звук выстрела. Скорость звука в воздухе 340 м/с (слайд 10).
Простая задача “В грозу” . 1). Была гроза. Вовочка стоял у окна и наблюдал за ней, время от времени поглядывая на часы.
- Эпицентр грозы находится на расстоянии около 1500 метров от нас: там сверкает молния, – сказал Вовочка.
Как он это определил?
Ответ. Увидев вспышку молнии, Вовочка по часам засек время, а потом по часам же определил момент, когда он услышал раскаты грома. Зная, что молния и гром происходят одновременно, что свет распространяется очень быстро, скорость звука в воздухе при 20 градусов примерно 343 метров в секунду и время, за которое до него дошел звук грома, Вовочка рассчитал путь, пройденный звуком. Он равен расстоянию до эпицентра грозы.
2). Загадки. На всякий зов даю ответ, а ни души, ни тела нет. (Эхо)
Кто, не учившись, говорит на всех языках? (Эхо).
Из-за конечной скорости звука появляется эхо. Эхо – это звуковая волна, отраженная какой-либо преградой и возвратившаяся в то место, откуда она начинала распространяться. Преградами могут быть горы, опушка леса, высокая стена. Эхо мы услышим через такой промежуток времени, в течение которого звуковая волна проходит путь до преграды и обратно, т.е. проходит двойное расстояние между источником звука и преградой. S=V*t/2
Излучая короткие импульсы волн и улавливая их эхо, измеряют время движения волны до преграды и обратно, а потом определяют расстояние до преграды. В этом суть эхолокации. Но звуковые волны не могут распространяться строго в одном направлении из-за их большой длины волны. Поэтому для эхолокации используют ультразвуковые волны. Но они сильно поглощаются в воздухе, а слабо в воде, поэтому эхолокацию в основном используют в воде – гидролокация. Для чего нужны нам акустические волны вы подготовите дома сообщение.
Итак, мы сегодня говорим о звуке. Внимание на экран (бокал разбивается), смотрим воздействия звука на бокал.(https://www.youtube.com/watch?v=jKeGPo3hHcc )
На самом ли деле можно звуком разбить (стакан) бокал? (Смотрят ролик и обсуждают задание. Варианты ответов: а) можно, б) нет, в) при определенных условиях.)
Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим с вами характеристики звуковых волн с точки зрения физики, медицины.
Разделимся на группы: 1 математики, 2 медицина (ученики сами выбирают группы).
Делятся самостоятельно на три группы.
1 группа рассматривает звуковые волны с точки зрения физики;
2 группа рассматривает звуковые волны с точки зрения медицины.
Слушаем два фрагмента музыки. (фрагмент Чайковского «Времена года»)
Чем отличаются эти фрагменты? (громкостью) Дайте характеристику громкости. На столах у вас находится справочный материал, которым можно воспользоваться при ответе. Работают с дополнительной информацией, (приложения 1,2,3) участвуют в обсуждение проблемы
Деятельность учителя.
От чего зависит громкость?
В чем измеряется громкость?
Чем еще характеризуется громкость?
Слайд 4
А что скажут нам медики?
А как вы объясните звук с точки зрения медицины?
Что вы можете сказать о громкости?
Вывод слайд.8
Послушаем фрагмент песни.
Чем отличаются эти голоса?
Ниже, выше, какая величина в физике характеризует эти понятия?
Рассмотрите высоту с точки зрения физики и медицины.
Вернемся к нашей проблеме (Ролик: бокал разбивается https://www.youtube.com/watch?v=2OBgbodpfHw).)
Что же такого должно произойти, чтобы бокал разбился?
Какие условия должны быть для этого?
Вот она сила резонанса.
Послушаем два фрагмента музыки: рок, классическая.
Покажите красную карточку, кому понравилась 1 мелодия, синюю кому понравилась 2 мелодия.
А что вы знаете еще о влиянии музыки на здоровье человека?
Деятельность учащихся.
I группа(физики, Прил. 1)
Громкость – давление в звуковой волне и зависит от амплитуды колебаний давления в звуковой волне.
Колебания звучащего тела передаются находящимся около него частицам среды, в нашем случае в воздухе. Эти частицы передают колебания соседним частицам.
Громкость зависит от амплитуды колебаний источника: чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук; чем меньше амплитуда колебаний, тем громкость звука меньше.
Громкость измеряется в беллах. На практике громкость звука характеризуется интенсивного звука.
Интенсивность звука - отношение падающей на поверхность звуковой мощности к площади поверхности.
II группа (медики, Прил. 3).
Ответ: колебания воздуха доходит до барабанной перепонки, на ней расположены разветвления слухового нерва, которые проводят слуховое раздражение к коре головного мозга. Если амплитуда возрастает, то возрастают колебания барабанной перепонки. При 120 дб болевой порог, при 180 дб разрыв барабанной перепонки. Повредить слух, используя наушники, к сожалению, гораздо проще, чем с помощью обычных громкоговорителей. Слушать музыку в наушниках гораздо опаснее, чем при помощи акустических систем, поскольку излучатели расположены в непосредственной близости от слухового канала, который не защищен протяженным воздушным слоем от резких динамических перепадов и прочих неприятных неожиданностей. Как мы уже говорили, звук представляет собой колебания среды, распространяющиеся в пространстве, поэтому чем громче звук, тем большее давление оказывается на чувствительные элементы слухового аппарата человека. Соответственно, чем больше громкость звучания, тем меньше времени требуется на то, чтобы повредить слух. При прослушивании музыки с помощью головных телефонов нужно помнить, что с течением времени чувствительность слуха начинает притупляться. Уши адаптируются к громкому звуку, и слушатель может ощутить падение громкости, хотя на самом деле положение ее регулятора не менялось. В таком состоянии очень просто поддаться желанию и увеличить громкость воспроизведения до такого уровня, при котором прослушивание станет рискованным. Громкая музыка, звучащая из автомобиля, приносит неудобства не только окружающим, но и самим слушателям такой музыки. Канадские учёные пришли к выводу, что если одновременно вести автомобиль и слушать громкую музыку, то ухудшается реакция водителя. После проведённого ими исследования выяснилось, что с ростом громкости реакция людей падает, и на выполнение умственных и физических упражнений при громкой музыке уходит на 20 % больше времени. Также при громкой музыке удваивается вероятность того, что водитель проедет на красный свет светофора. Ученые всего мира, дабы оправдать свои зарплаты, постоянно проводят исследования. Попало в их число и влияние музыки на водителя. Оказалось, что громко звучащие мелодии не только отвлекают водителя от дороги, но и провоцируют в нем приступы
нервозности. От «тяжелой» музыки повышается уровень агрессии. Водитель пытается подсознательно ее погасить, например, увеличив скорость, чтобы ощутить выброс адреналина. Достигнув человеческого уха, звуковые волны заставляют барабанную перепонку совершать им вынужденные колебания с частотой, равной частоте колебаний источника.
Ответ: один голос выше, другой ниже.
Физики - Высота зависит от частоты колеблющего звука. Высота звука определяется частотой источника звуковых колебаний. Чем больше частота Колебаний, тем выше звук. Колебаниям малых Частот соответствуют низкие звуки. (графики двух синусоид с разной частотой колебаний)
Медицина- Высота зависит от строения гортани.
Вывод слайд 9.
I. Высота зависит от частоты колебаний.
II. Чем больше частота , тем выше звук
III Высота зависит от строения гортани
Резонанс – явление резкого возрастания амплитуда вынужденных колебаний при совпадении частоты вынуждающей силы с собственной частотой колебательной системы.
Звук определенной частоты возбуждает колебания воздуха, а они в свою очередь начнут возбуждать колебания стенок бокала. При некоторой частоте звука колебания стенок бокала будут максимальны. Это означает, что звук вошел в резонанс со своим бокалом. Если амплитуду колебаний стенок бокала превысит некоторую критическую амплитуду, то бокал разобьется.
Слушают.
Показывают карточки
Работают с приложениями в 1,2 в группах
В последнее время сторонники тибетской медицины начали применять в своей практике «поющие чаши». Эти чаши пришли к нам с древнего Тибета, они изготавливаются из различных сплавов металлов. Данные чаши способны издавать удивительные звуки, которые нельзя извлечь из других музыкальных инструментов, в Тибете данные звуки применяются для медитаций и лечения. «Поющие чаши» ставят на больного человека и с помощью палисандровых палочек извлекают звуки, вследствие чего появляются вибрации, которые через слух воздействуют на внутренние органы человека.
Громкость звука на площадке, где установлены стенки с мощными динамиками, используемые во время рок-концертов, достигает 120 дб, а в средине площадки до 140-160 дб. (120 дб. соответствует громкости рёва взлетающего реактивного самолета в непосредственной близости, а средние величины у плейера с наушниками составляют 80-110 дб.).Во время такого звукового стресса, из надпочечников выделяется стрессовый гормон - адреналин. Такой процесс происходит при каждой стрессовой ситуации. Но воздействие раздражителя не прекращается и происходит перепроизводство адреналина, который стирает часть запечатленной в мозгу информации. Человек просто забывает, что с ним было или что он изучал, и умственно деградирует. Швейцарские медики доказали, что после рок-концерта человек ориентируется и реагирует на раздражитель в 3,5 раза хуже, чем обычно.
А теперь давайте посмотрим с вами влияние звука на песок Ролик фигуры Хладни (https://www.youtube.com/watch?v=ROmdxsuXWkw.)
Домашнее задание: §46,47 упр. 6
Доп. (по желанию) приготовить сообщение или презентацию по темам:
1)Про подводную акустику или про гидроакустику,
2) Звуковое управление видеозаписью транспортных происшествий,
3) Звучащая рыболовная сеть,
4)Ультразвуковой локаторный поводырь для слепых,
5) Малогабаритный акустический микроскоп,
6) Ультразвуковая технология,
7)Дефектоскопия,
8)Ультразвук в медицине.
Рефлексия 1) Кто что-то уже знал о звуке?
2) Кому было интересно, и получил пользу?
3) Кто в дальнейшем будет искать дополнительную информацию?
Надеюсь, что знания, полученные сегодня, помогут вам по-другому взглянуть на окружающий нас мир звуков.
Автор(ы): Коробко Г. В.
Скачать: Физика 11кл - Конспект.docx
Медицина
Слуховые ощущения у человека вызывают звуковые волны с частотой колебаний, лежащей в пределах от 16 Гц до 20 кГц.Наше ухо настроено воспринимать обычный звук в 55-60 децибел. Громкий звук составит 70 децибел. Но переходя все пороги нормального восприятия, сильный по интенсивности звук вызывает невероятный слуховой стресс. Уровень интенсивности 120 дБ является болевым порогом , при 180 дБ происходит разрыв барабанной перепонки.
Повредить слух, используя наушники, к сожалению, гораздо проще, чем с помощью обычных громкоговорителей. слушать музыку в наушниках гораздо опаснее, чем при помощи акустических систем, поскольку излучатели расположены в непосредственной близости от слухового канала, который не защищен протяженным воздушным слоем от резких динамических перепадов и прочих неприятных неожиданностей. Как мы уже говорили, звук представляет собой колебания среды, распространяющиеся в пространстве, поэтому чем громче звук, тем большее давление оказывается на чувствительные элементы слухового аппарата человека. Соответственно, чем больше громкость звучания, тем меньше времени требуется на то, чтобы повредить слух. При прослушивании музыки с помощью головных телефонов нужно помнить, что с течением времени чувствительность слуха начинает притупляться. Уши адаптируются к громкому звуку, и слушатель может ощутить падение громкости, хотя на самом деле положение ее регулятора не менялось. В таком состоянии очень просто поддаться желанию и увеличить громкость воспроизведения до такого уровня, при котором прослушивание станет рискованным.
Громкая музыка, звучащая из автомобиля, приносит неудобства не только окружающим, но и самим слушателям такой музыки. Канадские учёные пришли к выводу, что если одновременно вести автомобиль и слушать громкую музыку, то ухудшается реакция водителя. После проведённого ими исследования выяснилось, что с ростом громкости реакция людей падает, и на выполнение умственных и физических упражнений при громкой музыке уходит на 20 % больше времени. Также при громкой музыке удваивается вероятность того, что водитель проедет на красный свет светофора. Ученые всего мира, дабы оправдать свои зарплаты, постоянно проводят исследования. Попало в их число и влияние музыки на водителя. Оказалось, что громко звучащие мелодии не только отвлекают водителя от дороги, но и провоцируют в нем приступы нервозности. От «тяжелой» музыки повышается уровень агрессии. Водитель пытается подсознательно ее погасить, например, увеличив скорость, чтобы ощутить выброс адреналина. Достигнув человеческого уха, звуковые волны заставляют барабанную перепонку совершать им вынужденные колебания с частотой, равной частоте колебаний источника.
Отрицательное влияние звука на организм человека
Как известно, далеко не каждое музыкальное направление позитивно влияет на организм человека. Рассуждая об этой закономерности, можно взять в пример современную рок-музыку. Этот музыкальный стиль имеет свои отличительные черты или средства воздействия на психику:
1. Жесткий ритм
2. Монотонные повторения
3. Громкость, сверхчастоты
4. Светоэффект
Ниже перечислены возможные результаты воздействия рок-произведений на мозг человека:
1. Агрессивность.
2. Ярость.
3. Гнев.
4. Депрессия.
5. Страхи.
6. Вынужденные действия.
7. Состояние транса различной глубины.
8. Эндокринную систему
9 Половую систему
Громкость звука на площадке, где установлены стенки с мощными динамиками, используемые во время рок-концертов, достигает 120 дб, а в средине площадки до 140-160 дб. (120 дб. соответствует громкости рёва взлетающего реактивного самолета в непосредственной близости, а средние величины у плейера с наушниками составляют 80-110 дб.).Во время такого звукового стресса, из надпочечников выделяется стрессовый гормон - адреналин. Такой процесс происходит при каждой стрессовой ситуации. Но воздействие раздражителя не прекращается и происходит перепроизводство адреналина, который стирает часть запечатленной в мозгу информации. Человек просто забывает, что с ним было или что он изучал, и умственно деградирует. Швейцарские медики доказали, что после рок-концерта человек ориентируется и реагирует на раздражитель в 3,5 раза хуже, чем обычно. При перепроизводстве адреналина происходит его частичный распад на адренохром. Это уже новое химическое соединение, которое по своему воздействию на психику человека Особое внимание нужно уделить влиянию частот, употребляемых в рок-музыке, которые имеют особое воздействие на мозг. Ритм приобретает наркотические свойства при сочетании со сверхнизкими (15-30 герц) и сверхвысокими (80.000 герц) частотами.
Положительное влияние звука на организм человека
Люди уже давно начали обращать внимание на то, что звуки могут воздействовать на организм. Со временем данные знания о звуках систематизировались. Правда и сейчас этих знаний не очень много, но уже достаточно, для того чтобы говорить о новом медицинском направлении – звукотерапии. Во время прослушивания музыкальных произведений образуются невидимые для человеческого глаза колебания воздуха. Данные частотные колебания способны воздействовать на внутренние органы слушателя и могут привести в движение процессы в высшей нервной деятельности. Позитивные реакции на звук способны оказать положительное влияние на здоровье человека. По мнению экспертов, отдельная взятая нота оказывает положительное влияние на соответствующий орган и способствует быстрейшему излечению. Как пример, верхняя нота фа помогает быстрому выведению токсичных веществ из организма человека. Тибетские врачеватели всегда сочетали массаж и звукотерапию. В последнее время сторонники тибетской медицины начали применять в своей практике «поющие чаши».
Эти чаши пришли к нам с древнего Тибета, они изготавливаются из различных сплавов металлов. Данные чаши способны издавать удивительные звуки, которые нельзя извлечь из других музыкальных инструментов, в Тибете данные звуки применяются для медитаций и лечения. «Поющие чаши» ставят на больного человека и с помощью палисандровых палочек извлекают звуки, вследствие чего появляются вибрации, которые через слух воздействуют на внутренние органы человека. Действие звука на организм человека
Люди стали замечать действие тех или иных звуков на человека и его организм, в общем. Постепенно эти знания собирались и систематизировались. Их еще и сейчас не так уж много, но достаточно для того, чтобы звукотерапия стала считаться отдельным направлением в медицине, хотя еще и малоисследованным.Во время проигрывания музыки образуются невидимые для глаза человека частотные колебания. Возникающие вибрации своеобразно влияют на внутренние органы человека и могут заставлять работать практически все механизмы высшей нервной деятельности. Реакции, вызванные звуком, положительно влияют на здоровье человека, в результате он выздоравливает намного быстрее.Сейчас уже специалисты уверенны в том, что конкретная нота положительно влияет на определенный орган или помогает в лечении конкретной болезни. Вот, к примеру, верхняя частота ноты фа способствует скорому выведению токсических веществ.
Физики
Громкость.
Громкость- давление в звуковой волне и зависит от амплитуды колебаний давления в звуковой волне.
Минимальное изменения , которое может фиксироваться человеческим ухом, определяет порог слышимости. Максимальное изменение давления, которое еще в состоянии фиксировать человеческое ухо, определяет болевой порог.
При частоте 1 кГц порог слышимости составляет 10^-5Па, или 10^-10атм. Подобное изменение давления означает, что человеческое ухо фиксирует амплитуду колебаний молекул порядка 1 нм.
Громкость зависит от амплитуды колебаний в звуковой волне.
За единицу громкости звука принят 1 Бел (в честь Александра
Грэхема Белла, изобретателя телефона).
Громкость звука равна 1Б.
На практике громкость измеряют в децибелах (дБ).
1 дБ = 0,1Б.
Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления, - децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибелов (дБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым. Недаром в средние века существовала казнь "под колокол”. Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осужденного.
На практике громкость звука характеризуется уровнем интенсивности звука.
Интенсивность звука — отношение падающей на поверхность звуковой мощности к площади этой поверхности.
Единица интенсивности звука ватт на квадратный метр (Вт/м2).
Порог слышимости соответствует интенсивности звука I0 = 10^-12Вт/м2; болевойпорог Iб.п = 1 Вт/м2.
Следовательно, болевой порог отличается по интенсивности звука от порога слышимости на 12 порядков. На столько же порядков отличается диаметр Земли от толщины человеческого волоса. Показатель степени и числа 10, характеризующий порядок величины, называется десяичным логарифмом:
k=lg(10^k).
Уровень интенсивности звука — десятичный логарифм отношения двух интенсивностей звука:
k=lg(I/I0)
На практике в качестве уровня интенсивности звука принимается величина, в 10 раз большая:
β=10lg(I/I0)
Частота колебаний обратно пропорциональна размеру колеблющегося источника, поэтому инфразвуковые волны, имеющие малую частоту, вызываются источниками, размеры которых превышают расстояния, характерные для повседневного опыта человека. Такие волны возникают при землетрясении, извержении вулкана, грозовом разряде, взрыве ядерной бомбы.
Звуковые волны создаются источниками, имеющими размеры от нескольких миллиметров до десятков метров.
Миллиметровые источники могут генерировать ультразвуковые волны, которые (так же как и инфразвук) не вызывают слуховых ощущений у человека. Ультразвук способны излучать и улавливать некоторые животные, например летучие мыши и дельфины.
Анализ отраженных сигналов, полученных при ультразвуковой локации, помогает этим животным ориентироваться в пространстве в условиях слабой освещенности или отсутствия видимого света и находить пищу.
Распространение звуковых волн. Необходимое условие распространения звуковых волн - наличие материальной среды.
В вакууме звуковые волны не распространяются, так как там нет частиц, передающих взаимодействие от источника колебаний.
Поэтому на Луне из-за отсутствия атмосферы царит полная тишина. Даже падение метеорита на ее поверхность не слышно наблюдателю.
Скорость распространения звуковых волн определяется скоростью передачи взаимодействия между частицами.
В газе скорость звука vг оказывается порядка
(точнее - несколько меньше) тепловой скорости V кв молекул и поэтому увеличивается с ростом температуры газа. В воздухе при температуре 20 °С Vг = 343 м/с = 1235 км/ч.
Высота звука. Слуховые ощущения человека определяются физическими параметрами звуковой полны, воздействующей на орган слуха. Традиционными физиологическими характеристиками воспринимаемого звука являются высота, тембр и громкость, Выясним, какие физические величины определяют подобную классификацию звуков. Высота звука определяется частотой источника звуковых колебаний. Чем больше частота Колебаний, тем выше звук. Колебаниям малых Частот соответствуют низкие звуки.
Например, писк комара соответствует 500—600 Взмахам его крыльев в секунду, жужжание шмеля 220 взмахам.
Колебания голосовых связок певцов могут создавать звуки в диапазоне от 80 до 1400 Гц .В телефоне для воспроизведения человеческой речи используется область частот от 300 2000 Гц.
Тембр звука определяется формой звуковых колебаний. Различие формы колебаний, имеют одинаковый период, связано с разной относительной амплитудой основной моды и обертонов.
Тембр звука. Звучание одной и той же ноты исполнении различных музыкальных инструментов или голоса отличает тембр. Данной ноте соответствует определенный период колебаний. Форма колебаний (или зависимость давления воздуха создаваемого источником колебаний от времени) отличается для разных инструментов.
Это объясняется тем, что любое реальное колебание складывается из гармонических колебаний основной моды и обертонов.
Если колебание струны имеет форму, близкую к треугольной, то его можно представить как сумму трех гармонических колебаний с частотами v, 3v, 5v. Изменение относительной амплитуды колебаний основной моды и обертонов влияет на форму результирующего колебания и соответственно на его тембр.
Автор(ы): Коробко Г. В.
Скачать: Физика 11кл - Приложение.docАвтор(ы): Коробко Г. В.
Скачать: Физика 11кл - видео.mp4Автор(ы): Коробко Г. В.
Скачать: Физика 11кл - голоса.mp4
