Осцилации– тоа се движења или процеси кои се карактеризираат со одредена повторливост со текот на времето.

Период на осцилацииТ– временскиот интервал во кој се јавува една целосна осцилација.

Фреквенција на осцилации– бројот на целосни осцилации по единица време. Во системот SI се изразува во херци (Hz).

Периодот и зачестеноста на осцилациите се поврзани со релацијата

Хармонични вибрации- тоа се осцилации во кои осцилирачкото количество се менува според законот за синус или косинус. Поместувањето е дадено со

Амплитуда (а), период (б) и фаза на осцилации(Со) две осцилирачки тела

Механички бранови

Во бранови се нарекуваат периодични нарушувања кои се шират во просторот со текот на времето. Брановите се поделени на надолжен и попречен.



Еластичните бранови во воздухот кои предизвикуваат аудитивни сензации кај луѓето се нарекуваат звучни бранови или едноставно звук. Опсегот на аудио фреквенција е од 20 Hz до 20 kHz. Брановите со фреквенција помала од 20 Hz се нарекуваат инфразвук, а оние со фреквенција поголема од 20 kHz се нарекуваат ултразвук. Присуството на некој вид еластичен медиум за пренос на звук е задолжително.

Јачината на звукот се одредува според интензитетот на звучниот бран, односно енергијата што ја пренесува бранот по единица време.

Звучниот притисок зависи од амплитудата на флуктуациите на притисокот во звучниот бран.

Висината на звукот (тонот) се одредува според фреквенцијата на вибрациите. Опсегот на низок машки глас (бас) е приближно 80 до 400 Hz. Опсегот на висок женски глас (сопран) е од 250 до 1050 Hz.












Звукот е предизвикан од механички вибрации во еластичните медиуми и тела, чии фреквенции се наоѓаат во опсег од 20 Hz до 20 kHz и кои човечкото уво може да ги забележи.

Според тоа, оваа механичка вибрација со наведените фреквенции се нарекува звук и акустична. Нечујните механички вибрации со фреквенции под опсегот на звукот се нарекуваат инфразвук, а со фреквенции над опсегот на аудио тие се нарекуваат ултразвучни.

Ако звучно тело, на пример електрично ѕвоно, се стави под ѕвончето на воздушната пумпа, тогаш како што воздухот се испумпува, звукот ќе станува се послаб и послаб и конечно ќе престане целосно. Преносот на вибрациите од телото што звучи се случува преку воздухот. Да забележиме дека за време на неговите осцилации, звучното тело наизменично го компресира воздухот во непосредна близина на површината на телото и, напротив, создава вакуум во овој слој. Така, ширењето на звукот во воздухот започнува со флуктуации во густината на воздухот на површината на телото што вибрира.

Музички тон. Волумен и висина

Звукот што го слушаме кога неговиот извор изведува хармонска осцилација се нарекува музички тон или, накратко, тон.

Во секој музички тон можеме да разликуваме два квалитети по уво: јачина и тон.

Наједноставните набљудувања нè убедуваат дека тоновите на кој било тон се одредуваат според амплитудата на вибрациите. Звукот на камертон постепено исчезнува откако ќе го удрите. Ова се случува заедно со придушувањето на осцилациите, т.е. со намалување на нивната амплитуда. Со посилно удирање на камертонот, т.е. Со давање на вибрациите поголема амплитуда, ќе слушнеме погласен звук отколку со слаб удар. Истото може да се забележи со жици и воопшто со кој било извор на звук.

Ако земеме неколку камертон со различни големини, нема да биде тешко да ги распоредиме по уши со редослед на зголемување на висината. Така, тие ќе бидат распоредени по големина: најголемата камертон дава најмал звук, најмалата дава највисок звук. Така, висината на тонот се одредува според фреквенцијата на вибрациите. Колку е поголема фреквенцијата и, според тоа, колку е пократок периодот на осцилација, толку е поголем звукот што го слушаме.

Акустична резонанца

Резонанцните појави може да се забележат при механички вибрации од која било фреквенција, особено во звучни вибрации.

Ајде да поставиме две идентични подесувања една до друга, со отворите на кутиите на кои се монтирани свртени една кон друга. Потребни се кутии бидејќи го засилуваат звукот на камертон. Ова се случува поради резонанца помеѓу камертон и столбовите на воздухот затворени во кутијата; па оттука кутиите се нарекуваат резонатори или резонантни кутии.

Ајде да удриме една од подесувачите и потоа да ја пригушиме со прстите. Ќе слушнеме како звучи втората камертон.

Да земеме две различни камертон, т.е. со различни тонови и повторете го експериментот. Сега секоја од камертон повеќе нема да реагира на звукот на друга камертон.

Не е тешко да се објасни овој резултат. Вибрациите на едната камертон дејствуваат низ воздухот со одредена сила на втората камертон, предизвикувајќи таа да ги изврши своите присилни вибрации. Бидејќи камертонот 1 врши хармониско осцилирање, силата што дејствува на камертонот 2 ќе се промени според законот за хармониско осцилирање со фреквенцијата на камертонот 1. Ако фреквенцијата на силата е различна, тогаш принудните осцилации ќе бидат толку слаби дека нема да ги слушнеме.

Звуци

Слушаме музички звук (нота) кога вибрациите се периодични. На пример, овој вид на звук се произведува од жица за пијано. Ако притиснете неколку копчиња истовремено, т.е. направи да звучат неколку ноти, тогаш чувството на музички звук ќе остане, но јасно ќе се појави разликата помеѓу согласките (пријатни за уво) и дисонантните (непријатни) ноти. Излегува дека оние ноти чии точки се во однос на мал број се согласки. На пример, согласка се добива со сооднос на периоди од 2:3 (петто), 3:4 (кванти), 4:5 (главна третина) итн. Ако периодите се поврзани како големи броеви, на пример 19:23, тогаш резултатот е дисонанца - музички, но непријатен звук. Ќе се оддалечиме уште повеќе од периодичноста на осцилациите ако удриме многу копчиња истовремено. Звукот веќе ќе биде како шум.

Бучавата се карактеризира со силна непериодичност на обликот на осцилацијата: или е долга осцилација, но многу сложена по форма (шушкање, крцкање), или индивидуални емисии (кликови, тропање). Од оваа гледна точка, звуците треба да вклучуваат и звуци изразени со согласки (шушкање, лабијална итн.).

Во сите случаи, вибрациите на бучава се состојат од огромен број хармонични вибрации со различни фреквенции.

Така, спектарот на хармониските вибрации се состои од една единствена фреквенција. За периодична осцилација, спектарот се состои од збир на фреквенции - главната и неговите множители. Кај согласките согласки имаме спектар кој се состои од неколку такви множества на фреквенции, при што главните се поврзани како мали цели броеви. Во дисонантните согласки, основните фреквенции повеќе не се во толку едноставни односи. Колку повеќе различни фреквенции има во спектарот, толку поблиску доаѓаме до бучавата. Типичните звуци имаат спектри во кои има исклучително многу фреквенции.

Во технологијата и светот околу нас често мораме да се справиме периодични(или речиси периодично) процеси кои се повторуваат во редовни интервали. Таквите процеси се нарекуваат осцилаторни.

Осцилациите се еден од најчестите процеси во природата и технологијата. Крилата на инсектите и птиците во лет, високите згради и високонапонските жици под влијание на ветерот, нишалото на раниот часовник и автомобилот на изворите додека возите, нивото на реката во текот на годината и температурата на човечко тело за време на болест, звукот е флуктуации во густината и притисокот на воздухот, радио бранови - периодични промени во јачината на електричните и магнетните полиња, видливата светлина е исто така електромагнетни вибрации, само со малку различни бранови должини и фреквенции, земјотресите се вибрации на почвата, пулсот е периодични контракции на човечкиот срцев мускул итн.

Осцилациите можат да бидат механички, електромагнетни, хемиски, термодинамички и разни други. И покрај таквата разновидност, сите тие имаат многу заедничко.

Осцилаторните феномени од различна физичка природа подлежат на општи закони. На пример, струјните осцилации во електричното коло и осцилациите на математичкото нишало може да се опишат со истите равенки. Заедништвото на осцилаторните обрасци ни овозможува да ги разгледаме осцилаторните процеси од различна природа од една гледна точка. Знак за осцилаторно движење е неговото периодичноста.

Механички вибрации -Овадвижења кои се повторуваат точно или приближно во редовни интервали.

Примери на едноставни осцилаторни системи се оптоварување на пружина (пролетно нишало) или топка на врвка (математичко нишало).

За време на механичките вибрации, кинетичката и потенцијалната енергија периодично се менуваат.

На максимално отстапувањетело од неговата рамнотежна положба, неговата брзина и затоа кинетичката енергија оди на нула. Во оваа позиција потенцијална енергијаосцилирачко тело достигнува максимална вредност. За оптоварување на пружина, потенцијалната енергија е енергијата на еластична деформација на пружината. За математичко нишало, ова е енергија во гравитационото поле на Земјата.

Кога телото во своето движење поминува низ рамнотежна позиција, неговата брзина е максимална. Телото ја надминува рамнотежната положба според законот за инерција. Во овој момент има максимална кинетичка и минимална потенцијална енергија. Зголемувањето на кинетичката енергија се јавува поради намалување на потенцијалната енергија.

Со понатамошно движење, потенцијалната енергија почнува да се зголемува поради намалување на кинетичката енергија итн.

Така, за време на хармоничните осцилации, се случува периодична трансформација на кинетичката енергија во потенцијална енергија и обратно.

Ако нема триење во осцилаторниот систем, тогаш вкупната механичка енергија за време на механичките вибрации останува непроменета.

За оптоварување на пролетта:

На позицијата на максимално отклонување, вкупната енергија на нишалото е еднаква на потенцијалната енергија на деформираната пружина:

При минување низ положбата на рамнотежа, вкупната енергија е еднаква на кинетичката енергија на товарот:

За мали осцилации на математичко нишало:

На позицијата на максимално отстапување, вкупната енергија на нишалото е еднаква на потенцијалната енергија на телото подигната до висина h:

При минување низ положбата на рамнотежа, вкупната енергија е еднаква на кинетичката енергија на телото:

Еве ч м- максималната висина на нишалото во гравитационото поле на Земјата, x mи υ м = ω 0 x m- максимални вредности на отстапувањето на нишалото од положбата на рамнотежа и неговата брзина.

Хармоничните осцилации и нивните карактеристики. Равенка на хармониски вибрации.

Наједноставниот тип на осцилаторни процеси се едноставни хармонични вибрации, кои се опишани со равенката

x = x m cos(ω т + φ 0).

Еве x- поместување на телото од рамнотежна положба,
x m– амплитудата на осцилациите, односно максималното поместување од положбата на рамнотежа,
ω – циклична или кружна фреквенцијадвоумење,
т- време.

Карактеристики на осцилаторното движење.

Офсет x -отстапување на осцилирачката точка од нејзината рамнотежна положба. Мерната единица е 1 метар.

Амплитуда на осцилација А -максималното отстапување на осцилирачката точка од нејзината рамнотежна положба. Мерната единица е 1 метар.

Период на осцилацииТ– се нарекува минималниот временски интервал за време на кој се јавува една целосна осцилација. Мерната единица е 1 секунда.

каде t е време на осцилации, N е бројот на осцилации завршени во ова време.

Од графиконот на хармониските осцилации, можете да го одредите периодот и амплитудата на осцилациите:

Фреквенција на осцилација ν -физичка величина еднаква на бројот на осцилации по единица време.

Фреквенцијата е реципрочна на периодот на осцилација:

Фреквенцијаосцилации ν покажува колку осцилации се случуваат за 1 s. Единицата за фреквенција е херци(Hz).

Циклична фреквенција ω– број на осцилации за 2π секунди.

Фреквенцијата на осцилација ν е поврзана со циклична фреквенција ωи период на осцилација Тсоодноси:

Фазахармоничен процес - количество под знакот на синус или косинус во равенката на хармониските осцилации φ = ω т+ φ 0 . На т= 0 φ = φ 0, затоа φ 0 повикани почетна фаза.

Хармоничен графикпретставува синусен или косинус бран.

Во сите три случаи за сини кривини φ 0 = 0:



самопоголемо амплитуда(x" m > x m);



црвената крива се разликува од сината самозначење период(Т" = Т / 2);



црвената крива се разликува од сината самозначење почетна фаза(драго).

Кога телото осцилира по права линија (оска Вол) векторот на брзина е секогаш насочен по оваа права линија. Брзината на движење на телото се одредува со изразот

Во математиката, постапката за наоѓање на границата на односот Δх/Δt на Δ т→ 0 се нарекува пресметување на изводот на функцијата x(т) по време ти се означува како x"(т).Брзината е еднаква на изводот на функцијата x( т) по време т.

За хармонискиот закон на движење x = x m cos(ω т+ φ 0) пресметувањето на изводот води до следниот резултат:

υ X =x"(т)= ω x mгрев (ω т + φ 0)

Забрзувањето се одредува на сличен начин а xтела при хармониски вибрации. Забрзување ае еднаков на изводот на функцијата υ( т) по време т, или вториот извод на функцијата x(т). Пресметките даваат:

и x =υ x" (t) =x""(т)= -ω 2 x m cos(ω т+ φ 0)=-ω 2 x

Знакот минус во овој израз значи дека забрзувањето а(т) секогаш има спротивен знак од знакот за поместување x(т), и затоа, според вториот закон на Њутн, силата што предизвикува телото да врши хармонични осцилации е секогаш насочена кон положбата на рамнотежа ( x = 0).

На сликата се прикажани графикони на координатите, брзината и забрзувањето на телото кое врши хармонски осцилации.

Графикони на координати x(t), брзина υ(t) и забрзување a(t) на тело кое врши хармонски осцилации.

Пролетно нишало.

Пролетно нишалое оптоварување со одредена маса m прикачено на пружина со вкочанетост k, чиј втор крај е фиксно фиксиран.

Природна фреквенцијаω 0 слободните осцилации на оптоварувањето на пружината се наоѓаат со формулата:

Период Т хармоничните вибрации на оптоварувањето на пружината е еднаква на

Тоа значи дека периодот на осцилација на пружинското нишало зависи од масата на оптоварувањето и крутоста на пружината.

Физички својства на осцилаторниот систем да се определи само природната фреквенција на осцилациите ω 0 и периодот Т . Параметри на процесот на осцилација како што се амплитудата x mа почетната фаза φ 0 се определуваат со начинот на кој системот бил изваден од рамнотежа во почетниот временски момент.

Математичко нишало.

Математичко нишалонаречено мало тело обесено на тенок нерастеглив конец, чија маса е занемарлива во споредба со масата на телото.

Во положбата на рамнотежа, кога нишалото виси водомер, силата на гравитацијата се балансира со силата на затегнување на конецот N. Кога нишалото отстапува од рамнотежната положба за одреден агол φ, се појавува тангенцијална компонента на силата на гравитацијата Ф τ = – mgгрев φ. Знакот минус во оваа формула значи дека тангенцијалната компонента е насочена во насока спротивна на отклонувањето на нишалото.

Математичко нишало.φ – аголно отстапување на нишалото од положбата на рамнотежа,

x= lφ – поместување на нишалото по лакот

Природната фреквенција на малите осцилации на математичкото нишало се изразува со формулата:

Период на осцилација на математичко нишало:

Тоа значи дека периодот на осцилација на математичкото нишало зависи од должината на конецот и од забрзувањето на слободниот пад на областа каде што е поставено нишалото.

Слободни и присилни вибрации.

Механичките вибрации, како и осцилаторните процеси од која било друга физичка природа, можат да бидат бесплатноИ принудени.

Бесплатни вибрации -Станува збор за осцилации кои се случуваат во системот под влијание на внатрешните сили, откако системот ќе биде отстранет од стабилна рамнотежна положба.

Осцилациите на тежина на пружина или осцилациите на нишалото се слободни осцилации.

Во реални услови, секој осцилаторен систем е под влијание на силите на триење (отпор). Во овој случај, дел од механичката енергија се претвора во внатрешна енергија на топлинско движење на атомите и молекулите, а вибрациите стануваат избледување.

Избледување наречени осцилации чија амплитуда се намалува со текот на времето.

За да се спречи избледување на осцилациите потребно е на системот да му се обезбеди дополнителна енергија т.е. влијае на осцилаторниот систем со периодична сила (на пример, да се заниша замав).

Се нарекуваат осцилациите што се случуваат под влијание на надворешна сила што периодично се менувапринудени.

Надворешната сила врши позитивна работа и обезбедува проток на енергија до осцилаторниот систем. Не дозволува вибрациите да изумрат, и покрај дејството на силите на триење.

Периодична надворешна сила може да се менува со текот на времето според различни закони. Од особен интерес е случајот кога надворешна сила, променлива според хармоничен закон со фреквенција ω, делува на осцилаторен систем способен да врши сопствени осцилации со одредена фреквенција ω 0.

Ако слободните осцилации се појават на фреквенција ω 0, која е одредена од параметрите на системот, тогаш стабилни принудни осцилации секогаш се случуваат кај фреквенција ω надворешна сила .

Феноменот на нагло зголемување на амплитудата на принудните осцилации кога фреквенцијата на природните осцилации се совпаѓа со фреквенцијата на надворешната движечка сила се нарекуварезонанца.

Зависност од амплитуда x mпринудени осцилации од фреквенцијата ω на движечката сила се нарекува резонантна карактеристикаили крива на резонанца.

Криви на резонанција на различни нивоа на слабеење:

1 – осцилаторен систем без триење; при резонанца, амплитудата x m на принудните осцилации се зголемува на неодредено време;

2, 3, 4 – реални криви на резонанца за осцилаторни системи со различно триење.

Во отсуство на триење, амплитудата на принудните осцилации за време на резонанца треба да се зголемува без ограничување. Во реални услови, амплитудата на присилните осцилации во стабилна состојба се одредува со условот: работата на надворешната сила за време на периодот на осцилација мора да биде еднаква на загубата на механичка енергија во исто време поради триење. Колку помалку триење, толку е поголема амплитудата на принудните осцилации за време на резонанца.

Феноменот на резонанца може да предизвика уништување на мостови, згради и други структури ако природните фреквенции на нивните осцилации се совпаѓаат со фреквенцијата на периодично дејствувачка сила, што се јавува, на пример, поради ротација на неурамнотежен мотор.

Звук- Станува збор за еластични надолжни бранови со фреквенција од 20 Hz до 20.000 Hz, што предизвикуваат аудитивни сензации кај луѓето.

Извор на звук- разни осцилирачки тела, на пример цврсто испружена врвка или тенка челична плоча стегната на едната страна.

Како се јавуваат осцилаторните движења? Доволно е да ја повлечете и ослободите низата од музички инструмент или челична плоча стегната на едниот крај во порок и тие ќе испуштат звук. Вибрациите на низа или метална плоча се пренесуваат на околниот воздух. Кога плочата отстапува, на пример надесно, таа ги набива (компресира) слоевите на воздухот што се блиску до неа десно; во овој случај, слојот на воздух во непосредна близина на плочата на левата страна ќе стане потенок. Кога плочата се отклонува налево, таа ги компресира слоевите на воздухот од левата страна и ги рефлектира слоевите на воздухот соседни со неа од десната страна, итн. Компресијата и рефлексијата на воздушните слоеви во непосредна близина на плочата ќе се пренесат на соседните слоеви. Овој процес ќе се повторува периодично, постепено слабеејќи се додека осцилациите целосно не престанат.

Така, вибрациите на жицата или плочата ги возбудуваат вибрациите во околниот воздух и, ширејќи се, допираат до човечкото уво, предизвикувајќи му вибрирање на тапанчето, предизвикувајќи иритација на аудитивниот нерв, кој го доживуваме како звук.

Брзина на ширење на звучните бранови варира во различни средини. Тоа зависи од еластичноста на медиумот во кој тие се шират. Звукот патува најбавно кај гасовите. Во воздухот, брзината на ширење на звучните вибрации е во просек 330 m/s, но може да варира во зависност од неговата влажност, притисок и температура. Звукот не патува во безвоздушен простор. Звукот се движи побрзо во течности. Во цврсти материи тоа е уште побрзо. Во челична шина, на пример, звукот се движи со брзина од » 5000 m/s.

На дисеминацијазвукот во атомите и молекулите вибрираат заеднонасока на ширење на бранот, што значи звук - надолжен бран.

КАРАКТЕРИСТИКИ НА ЗВУК

1. Волумен.Звучноста зависи од амплитудата на вибрациите во звучниот бран. Волумензвукот се одредува амплитудабранови.

Единицата за јачина на звукот е 1 Бел (во чест на Александар Греам Бел, пронаоѓач на телефонот). Јачината на звукот е 1 B ако неговата моќност е 10 пати поголема од прагот на чујност.

Во пракса, гласноста се мери во децибели (dB).

1 dB = 0,1 B. 10 dB - шепот; 20–30 dB – стандард за бучава во станбени простории;
50 dB – разговор со средна јачина;
70 dB – шум од машина за пишување;
80 dB – бучава од мотор на камион што работи;
120 dB – бучава на трактор што работи на растојание од 1 m
130 dB – праг на болка.

Звукот погласен од 180 dB може да предизвика дури и пукање на тапанчето.

2. Терен. Висиназвукот се одредува фреквенцијабранови или фреквенција на вибрации на извор на звук.

  • бас - 80-350 Hz,
  • баритон - 110-149 Hz,
  • тенор – 130–520 Hz,
  • високи тонови - 260-1000 Hz,
  • сопран - 260-1050 Hz,
  • колоратура сопран – до 1400 Hz.

Човечкото уво е способно да воочи еластични бранови со фреквенција од приближно од 16 Hz до 20 kHz.Како слушаме?

Човечки аудитивен анализатор - уво- се состои од четири дела:

Надворешното уво

Надворешното уво ги вклучува иглата, ушниот канал и тапанчето, кое го покрива внатрешниот крај на ушниот канал. Ушниот канал има неправилна закривена форма. Кај возрасен, неговата должина е околу 2,5 см, а дијаметарот е околу 8 мм. Површината на ушниот канал е покриена со влакна и содржи жлезди кои лачат ушна маст, која е неопходна за одржување на влагата во кожата. Ушниот канал, исто така, обезбедува постојана температура и влажност на тапанчето.

Средното уво

Средното уво е шуплина исполнета со воздух зад тапанчето. Оваа празнина се поврзува со назофаринксот преку Евстахиевата туба, тесен 'рскавичен канал кој обично е затворен. Движењата со голтање ја отвораат Евстахиевата туба, што овозможува воздухот да влезе во шуплината и да го изедначи притисокот на двете страни на тапанчето за оптимална подвижност. Во шуплината на средното уво се наоѓаат три минијатурни аудитивни кошули: малеус, инкус и стапови. Едниот крај на малеусот е поврзан со ушното тапанче, другиот крај е поврзан со инкусот, кој пак е поврзан со увозот, а увозот со кохлеата на внатрешното уво. Ушното тапанче постојано вибрира под влијание на звуците што ги слуша увото, а аудитивните кошули ги пренесуваат неговите вибрации до внатрешното уво.

Внатрешно уво

Внатрешното уво содржи неколку структури, но само кохлеата, која го добила своето име поради неговата спирална форма, е поврзана со слухот. Кохлеата е поделена на три канали исполнети со лимфни течности. Течноста во средниот канал има различен состав од течноста во другите два канали. Органот директно одговорен за слухот (органот на Корти) се наоѓа во средниот канал. Органот на Корти содржи околу 30.000 влакнести клетки кои детектираат течни вибрации во каналот предизвикани од движењето на стапките и генерираат електрични импулси кои се пренесуваат долж аудитивниот нерв до аудитивниот кортекс. Секоја влакнеста клетка реагира на одредена звучна фреквенција, со високи фреквенции прилагодени на ќелиите во долниот дел на кохлеата и клетки прилагодени на ниски фреквенции лоцирани во горниот дел на кохлеата. Ако клетките на косата умираат од која било причина, лицето престанува да ги перцепира звуците на соодветните фреквенции.

Аудитивни патишта

Аудитивните патишта се збир на нервни влакна кои ги спроведуваат нервните импулси од кохлеата до аудитивните центри на церебралниот кортекс, што резултира со аудитивна сензација. Аудитивните центри се наоѓаат во темпоралните лобуси на мозокот. Времето кое е потребно за аудитивниот сигнал да патува од надворешното уво до аудитивните центри на мозокот е околу 10 милисекунди.

Звучна перцепција

Увото последователно ги претвора звуците во механички вибрации на ушното тапанче и аудитивни кошули, потоа во вибрации на течноста во кохлеата и на крајот во електрични импулси, кои се пренесуваат по патиштата на централниот аудитивен систем до темпоралните лобуси на мозокот за препознавање и обработка.
Мозокот и средните јазли на аудитивните патишта извлекуваат не само информации за висината и јачината на звукот, туку и други карактеристики на звукот, на пример, временскиот интервал помеѓу моментите кога десното и левото уво го слушаат звукот. - ова е основата на способноста на човекот да ја одреди насоката во која доаѓа звукот. Во овој случај, мозокот ги проценува и информациите добиени од секое уво посебно и ги комбинира сите добиени информации во една сензација.

Нашиот мозок складира „шеми“ на звуците околу нас - познати гласови, музика, опасни звуци итн. Ова му помага на мозокот, кога обработува информации за звукот, брзо да ги разликува познатите звуци од непознатите. Со губење на слухот, мозокот почнува да прима искривени информации (звуците стануваат потивки), што доведува до грешки во интерпретацијата на звуците. Од друга страна, проблемите со мозокот поради стареење, повреда на главата или невролошки заболувања и нарушувања може да бидат придружени со симптоми слични на оние на губење на слухот, како што се невнимание, повлекување од околината и несоодветни реакции. За правилно слушање и разбирање на звуците, неопходна е координирана работа на аудитивниот анализатор и мозокот. Така, без претерување, можеме да кажеме дека човекот не слуша со ушите, туку со мозокот!

Животните ги перципираат брановите на други фреквенции како звук.

Ултразвук - надолжни бранови со фреквенција поголема од 20.000 Hz.

Примена на ултразвук.

Користејќи сонари инсталирани на бродови, тие ја мерат длабочината на морето, откриваат копчиња риби, санта мраз што доаѓа или подморница.

Ултразвукот се користи во индустријата за откривање на дефекти на производите.

Во медицината, ултразвукот се користи за заварување на коските, откривање на тумори и дијагностицирање на болести.

Биолошкиот ефект на ултразвукот овозможува да се користи за стерилизација на млеко, лековити супстанции и медицински инструменти.

Лилјаците и делфините имаат совршени ултразвучни локатори.

Ајде да продолжиме со разгледување на звучните феномени.

Светот на звуците околу нас е разновиден - гласовите на луѓето и музиката, пеењето на птиците и зуењето на пчелите, громот за време на грмотевици и бучавата од шумата на ветрот, звукот на автомобилите, авионите и другите предмети што поминуваат. .

Внимавај!

Изворите на звук се вибрирачки тела.

Пример:

Ајде да обезбедиме еластичен метален линијар во порок. Ако неговиот слободен дел, чија должина е избрана на одреден начин, се постави во осцилаторно движење, тогаш линијарот ќе испушти звук (сл. 1).

Така, осцилирачкиот владетел е извор на звук.

Да ја разгледаме сликата на звучна низа, чии краеви се фиксирани (слика 2). Заматениот преглед на оваа низа и очигледното задебелување во средината укажуваат на тоа дека низата вибрира.

Ако го доближите крајот на лентата за хартија до звучната низа, лентата ќе отскокне од ударите на жицата. Додека жицата вибрира, се слуша звук; запрете ја низата и звукот престанува.

Слика 3 покажува камертон - заоблена метална прачка на нога, која е монтирана на кутија со резонатор.

Ако ја удрите камертонот со мек чекан (или го држите со лак), ќе се огласи камертонот (сл. 4).

Дозволете ни да донесеме лесна топка (стаклена мушка) обесена на конец до камертонот - топката ќе отскокне од камертонот, што укажува на вибрации на нејзините гранки (слика 5).

За да ги „снимите“ осцилациите на камертон со мала (околу \(16\) Hz) природна фреквенција и голема амплитуда на осцилации, можете да навртувате тенка и тесна метална лента со точка на крајот до крајот на една од нејзините гранки. Врвот мора да биде свиткан надолу и лесно да ја допре чадената стаклена плоча што лежи на масата. Кога плочата брзо се движи под осцилирачките гранки на камертонот, врвот остава трага на плочата во форма на брановидна линија (сл. 6).

Брановидна линија нацртана на плочата со точка е многу блиску до синусоид. Така, можеме да претпоставиме дека секоја гранка на звучна вилушка врши хармонични осцилации.

Различни експерименти покажуваат дека секој извор на звук нужно вибрира, дури и ако овие вибрации се невидливи за окото. На пример, звуците на гласовите на луѓето и многу животни се јавуваат како резултат на вибрациите на нивните гласни жици, звукот на дувачките музички инструменти, звукот на сирената, свирежот на ветрот, шушкањето на лисјата и звукот на громот се предизвикани од вибрациите на воздушните маси.

Внимавај!

Не секое осцилирачко тело е извор на звук.

На пример, осцилирачката тежина што е суспендирана на конец или пружина не испушта звук. Металниот линијар исто така ќе престане да звучи ако неговиот слободен крај е толку издолжен што неговата фреквенција на вибрации стане помала од \(16\) Hz.

Човечкото уво е способно да воочи како звучни механички вибрации со фреквенција која се движи од \(16\) до \(20000\) Hz (обично се пренесува преку воздух).

Механичките вибрации, чија фреквенција се наоѓа во опсегот од \(16\) до \(20000\) Hz се нарекуваат звук.

Посочените граници на опсегот на звук се произволни, бидејќи зависат од возраста на луѓето и индивидуалните карактеристики на нивното слушно помагало. Обично, со возраста, горната граница на фреквенцијата на воочените звуци значително се намалува - некои постари луѓе можат да слушаат звуци со фреквенции што не надминуваат \(6000\) Hz. Децата, напротив, можат да перцепираат звуци чија фреквенција е малку повисока од \(20.000\) Hz.

Механичките вибрации чија фреквенција надминува \(20.000\) Hz се нарекуваат ултразвучни, а вибрациите со фреквенции помали од \(16\) Hz се нарекуваат инфразвучни.

Ултразвукот и инфразвукот се исто толку распространети во природата како и звучните бранови. Тие се емитуваат и користат за нивните „преговори“ од делфини, лилјаци и некои други живи суштества.