Решебник по физике 9 класс Перышкин §39

Эхо возникает при отражении звука от удалённой преграды и возвращении его к слушателю с заметной задержкой. В маленькой комнате отражение приходит слишком быстро, чтобы восприниматься отдельно, а мебель и мягкие материалы дополнительно поглощают звук.

В большом зале уменьшают сильные запаздывающие отражения: используют звукопоглощающие материалы, мягкие кресла и подходящую форму поверхностей. При этом полезные отражения должны равномерно распределять звук по залу.

Рупор направляет звуковую энергию преимущественно в одну сторону и уменьшает её рассеивание вбок. Поэтому в этом направлении звук слышен дальше.

При пении рядом с гитарой одна из её струн может начать заметно звучать, если частота голоса совпадёт с её собственной частотой. Похожее усиление возникает при подборе высоты тона возле пустого стеклянного сосуда с резонирующим столбом воздуха.

Воздух в резонаторном ящике начинает вынужденно колебаться под действием камертона и усиливает излучение звука. Резонаторы музыкальных инструментов также увеличивают громкость и влияют на состав звучания.

Источник голоса — колеблющиеся голосовые связки в гортани. Проходящий через них воздух возбуждает колебания, а полости глотки, рта и носа участвуют в формировании звучания.

Придумайте, с помощью каких предметов (кроме камертонов на резонаторных ящиках) можно продемонстрировать явление звукового резонанса. Проделайте опыт, опишите наблюдаемые результаты.

Цель: обнаружить звуковой резонанс без камертонов.

Оборудование: гитара и голос как источник звука.

Оставим одну струну свободной, остальные приглушим; не касаясь инструмента, протянем рядом разные тоны и подберём тон, близкий к звучанию свободной струны. Ожидается, что при совпадении частот струна начнёт колебаться заметнее; это можно проверить, слегка коснувшись её после прекращения пения. Вывод: внешняя звуковая волна может возбуждать резонансные колебания струны. Реальные наблюдения записывают после опыта; громкий крик для него не нужен.

Иван и Пётр прочитали научную статью в книге Л. В. Тарасова «Физика в природе». В книге автор проводил аналогию между явлением оптической рефракции — искривлением световых лучей в оптически неоднородной среде — и явлением акустической рефракции. Ребят заинтересовало, где в повседневной жизни они могут услышать подтверждение этого факта. Иван предположил, что именно из-за этого эффекта плохо слышно, когда человек кричит против ветра.

В подтверждение своих слов он из этой книги привёл следующие данные: при удалении от земли скорость ветра увеличивается, это заставляет при встречном ветре звуковые лучи искривляться кверху.

Иван прав: при встречном ветре, усиливающемся с высотой, скорость распространения звука относительно земли наверху меньше, и звуковые лучи отклоняются вверх. Поэтому около поверхности может образоваться область ослабленного звука. Данные Петра показывают другую причину преломления: скорость звука зависит от температуры, поэтому её изменение с высотой тоже искривляет лучи. Например, если воздух внизу теплее, чем наверху, лучи могут отклоняться вверх и слышимость у земли ухудшается. Но сама по себе таблица температур не доказывает, что сильный ветер обязательно создаёт именно такой профиль; оба механизма могут действовать совместно.

Выбранная форма — презентация.

Выбранная форма — реферат.

Мир колебаний не ограничивается звуками, которые слышит человек. Частоты ниже 16 Гц относят к инфразвуку, а частоты выше 20 000 Гц — к ультразвуку. Эти механические волны встречаются в природе, используются в технике и имеют значение для изучения здоровья человека.

Ультразвук и инфразвук в природе

Летучие мыши и дельфины используют ультразвук для ориентации и обнаружения окружающих объектов. Испущенный сигнал отражается от препятствия или добычи и возвращается к животному. Инфразвук возникает при грозах, бурях, ураганах и землетрясениях. Киты и слоны могут применять низкочастотные сигналы для общения.

Для инфразвука характерно небольшое поглощение. Поэтому он способен распространяться на большие расстояния. «Голос моря», возникающий при воздействии сильного ветра на морские волны, достигает берега раньше области шторма. Некоторые морские животные улавливают такое предупреждение и уходят на глубину.

Применение в технике

Узкие пучки ультразвука используют для измерения глубины моря. Излучатель на судне посылает короткий сигнал, а приёмник регистрирует отражение от дна. Если скорость звука в воде равна v, а время возвращения сигнала равно t, то глубина h = vt/2. Деление на 2 необходимо, потому что сигнал проходит путь до дна и обратно.

По принципу восприятия «голоса моря» создан электронный предсказатель бурь. Инфразвуковые колебания используют также для изучения океана и атмосферы, обнаружения взрывов и извержений вулканов. Таким образом, неслышимые человеком волны становятся источником полезной информации.

Применение в медицине

Ультразвуковая диагностика использует высокочастотные звуковые волны и отражённые эхосигналы для получения изображения органов и тканей. Датчик посылает короткие сигналы и принимает их отражения; по времени возвращения и силе эха формируется изображение. В доплеровском УЗИ изменение частоты отражённого сигнала позволяет исследовать движение крови по сосудам.

Значение для здоровья

Неслышимость инфразвука не означает отсутствия воздействия на организм. Частоты некоторых процессов в организме находятся в инфразвуковом диапазоне, поэтому возможен резонанс. В учебнике отмечены головная боль, повышенная утомляемость и снижение работоспособности при воздействии инфразвука. Изучение таких воздействий важно для понимания влияния окружающей среды на человека.

Ультразвук и инфразвук показывают, что границы слуха человека не совпадают с границами мира механических волн. Животные используют их для ориентации и общения, техника — для измерений и наблюдения за природой. Знание свойств этих волн помогает объяснять природные явления и учитывать их воздействие на здоровье.

1. Опыт, подтверждающий связь между направлением тока в проводнике и направлением линий магнитного поля, созданного проводником : изображение показывает положение магнитных стрелок вокруг прямого проводника с током, который расположен перпендикулярно плоскости чертежа. Изменение направление приводит к повороту магнитных стрелок на 180 градусов. Тогда и направление линий магнитного поля зависит от направления тока в проводнике.

2. Правило буравчика: Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока

3. Используя правило буравчика можно определить направление линий магнитного поля, создаваемого этим током, а по направлению линий магнитного поля — направление тока, создающего это поле

4. Правило правой руки: если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида

5. С помощью правила правой руки можно определить направление магнитных линий поля внутри него, а значит, и его магнитные полюсы

Желая получить как можно большее магнитное поле, лаборант намотал одну на другую три одинаковые катушки и включил их в цепь постоянного тока, но не добился цели. Опыт показал, что магнитное поле трех катушек, было примерно таким же, как и поле одной.

1. Применяем правило буравчика

2. Применяем правило правой руки

3. Применяем правило правой руки

По рисунку 119 можно определить, что отталкивание параллельно находящихся пучков электронов обусловлено электрическими силами, потому что одноименные заряды отталкиваются. А параллельные провода притягиваются, так как по ним проходят токи одного направления. Это определено магнитными силами