Звук (звукові хвилі). Джерела звуку

Будь-яке тіло, що коливається зі звуковою частотою, є джерелом звуку , так як в навколишньому середовищі виникають поширюються від нього хвилі.

Будь-яке тіло, що коливається зі звуковою частотою, є джерелом звуку, так як в навколишньому середовищі виникають поширюються від нього хвилі.

Існують як природні, так і штучні джерела звуку. Один з штучних джерел звуку, камертон, був винайдений в 1711 р. англійським музикантом Дж. Шором для настройки музичних інструментів.

Камертон являє собою вигнутий (у вигляді двох гілок) металевий стрижень з держателем посередині. Вдаривши гумовим молоточком по одній з гілок камертона, ми почуємо певний звук. Гілки камертона починають вібрувати, створюючи навколо себе поперемінні стиснення і розрідження повітря (рис. а). Поширюючись по повітрю, ці обурення утворюють звукову хвилю.

Стандартна частота коливань камертона — 440 Гц. Це означає, що за 1 з його гілки здійснюють 440 коливань. На око вони непомітні. Якщо, проте, доторкнутися до частої камертон рукою, то можна відчути його вібрацію. Для визначення характеру коливань камертона до однієї з його гілок слід прикріпити іглу. Змусивши камертон звучати, проведемо з’єднаної з ним голкою по поверхні закопчена скляної пластинки. На платівці з’явиться слід у формі синусоїди.

Для посилення звуку, створюваного камертоном, його держатель зміцнюють на дерев’яному ящику, відкритому з однієї сторони (див. рис. б). Цей ящик називають резонатором. При коливаннях камертона вібрація скриньки передається знаходиться в ньому повітря. Через резонансу, який виникає при правильно підібраних розмірах скриньки, амплітуда вимушених коливань повітря зростає, і звук посилюється. Його сприяє посиленню і збільшення площі випромінюючої поверхні, яке має місце при з’єднанні камертона з ящиком.

Щось подібне відбувається і в таких музичних інструментах, як гітара, скрипка. Самі по собі струни цих інструментів створюють слабкий звук. Гучним він стає завдяки наявності у них корпусу певної форми з отвором, через яке можуть виходити звукові хвилі.

Джерелами звуку можуть бути не тільки коливні тверді тіла, але і деякі явища, що викликають коливання тиску в навколишньому середовищі (вибухи, політ куль, завивання вітру і т. д.). Найбільш яскравим прикладом таких явищ є блискавка. Під час грози температура в каналі блискавки збільшується до 30 000 °С. Тиск різко зростає, і в повітрі виникає ударна хвиля, поступово переходить у звукові коливання (з типовою частотою 60 Гц), які поширюються у вигляді гуркоту грому.

Цікавим джерелом звуку є дискова сирена, винайдена німецьким фізиком Т. Зеебеком (1770-1831). Вона являє собою з’єднаний з електродвигуном диск з отворами, розташованими перед сильним струменем повітря. При обертанні диска потік повітря, що проходить через отвори, періодично переривається, в результаті чого виникає різкий характерний звук. Частота цього звуку визначається за формулою v = nk, де n — частота обертання диска, k — число отворів в ньому.

Використовуючи сирену з кількома рядами отворів і регульованою частотою обертання диска, можна отримати звуки різної частоти. Частотний діапазон сирен, що застосовуються на практиці, зазвичай становить від 200 Гц до 100 кГц і вище.

Свою назву ці джерела звуку отримали по імені полуптиц-полуженщіни, які, згідно давньогрецьких міфів, своїм співом заманювали мореплавців на кораблях, і ті розбивалися об прибережні скелі.

ПОДІЛИТИСЯ: