Сообщение на тему человек и мир звуков
Обновлено: 05.07.2024
Презентация на тему: " Человек живет в мире звуков. Что же такое звук? Как он возникает? Чем один звук отличается от другого? Сегодня на уроке мы с вами попробуем ответить на." — Транскрипт:
1 Человек живет в мире звуков. Что же такое звук? Как он возникает? Чем один звук отличается от другого? Сегодня на уроке мы с вами попробуем ответить на эти и многие другие вопросы, связанные со звуковыми явлениями.
2 Звук (или звуковые волны) это распространяющиеся в виде волн колебательные движения частиц упругой среды: газообразной, жидкой или твердой. Почему же возникают звуковые волны? Это происходит из-за попеременного сжатия и растяжения среды, то есть из-за того, что в среде возникают возмущения (механические колебания среды). И эти возмущения передаются от одних частей среды другим. Таким образом, из-за периодической деформации среды и действия в ней силы упругости, в среде возникают упругие механические волны, которые мы зрительно не видим, зато воспринимаем на слух.
3 Источники звука - различные колеблющиеся тела естественные искусственные Речь Звуки которые издают живые организмы Шум воды, ветра, деревьев Шум машин Звуки музыкальных организмов
4 Процесс распространения звуковых волн 1.Источник звука 3.Приёмник звука 2. Передающая среда-газы -твёрдые тела -жидкости
5 Скорость звука это скорость прохождения звуковой волны по материи, окружающей источник звука. Зависит от: плотности среды, в которой распространяется звуковая волна. Сквозь газообразную среду, жидкости и в твердые тела звук проходит с разной скоростью. В воде звук распространяется быстрее, чем в воздухе. В твердых телах скорость звука выше, чем в жидкостях. Для каждого вещества скорость распространения звука постоянна.
6 Интересно знать Звук в вакууме распространяться не может, т.к. здесь нет упругой среды, и поэтому не могут возникнуть упругие механические колебания. В каждой среде звук распространяется с разной скоростью. Скорость звука в воздухе - приблизительно 340 м/с. Скорость звука в воде 1500 м/с. Скорость звука в металлах, в стали 5000 м/с.
7 1) Высота звука Высота звука определяется его частотой: чем больше частота колебаний в звуковой волне, тем выше звук. Колебаниям небольшой частоты соответствуют низкие звуки, колебаниям большой частоты - высокие звуки. Так, например, шмель машет в полете своими крылышками с меньшей частотой, чем комар: у шмеля она составляет 220 взмахов в секунду, а у комара Поэтому полет шмеля сопровождается низким звуком (жужжанием), а полет комара - высоким (писком). ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА
8 2) Громкость звука 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 1 Б, если его мощность в 10 раз больше порога слышимости. На практике громкость измеряют в децибелах (дБ). 1 дБ = 0,1Б. 10 дБ – шепот; 20–30 дБ – норма шума в жилых помещениях; 50 дБ – разговор средней громкости; 70 дБ – шум пишущей машинки; ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА Звук громкостью свыше 180 дБ может даже вызвать разрыв барабанной перепонки.
9 3) Тембр звука Тембр звука определяется формой звуковых колебаний. Мы знаем, что ветви камертона совершают гармонические (синусоидальные) колебания. Таким колебаниям присуща только одна строго определенная частота. Гармонические колебания являются самым простым видом колебаний. Звук камертона является чистым тоном. Чистым тоном называется звук источника, совершающего гармонические колебания одной частоты. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА Звуки от других источников (например, звуки различных музыкальных инструментов, голоса людей, звук сирены и многие другие) представляют собой совокупность гармонических колебаний разных частот, т. е. совокупность чистых тонов.
10 Неслышимые звуки для человека Издают ультра звуки дельфины, летучие мыши. Слышат и издают слоны, тигры, киты. Ультразвуки - упругие колебания и волны, частота которых превышает 15 – 20 кГц. Инфразву́к и - имеют частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. За верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 1625 Гц. Нижняя граница условно определена как Гц. Человеческое ухо устроено так, что воспринимает звуки с частотой от 20 до тысяч колебаний в секунду.
11 Эхо Эхо это не что иное, как возвращение звуковых волн, отразившихся от препятствий. Эхолокация - способ, при помощи которого положение объекта определяется по времени задержки возвращений отражённой волны. Животные используют эхолокацию для ориентации в пространстве и для определения местоположения объектов вокруг, в основном при помощи высокочастотных звуковых сигналов. Наиболее развита у летучих мышей и дельфинов.
12 Использование эхолокации. Ультрасонограф – используют в медицине, благодаря ему можно рассматривать различные органы организма Гидролока́тор, или сона́р, средство звукового обнаружения подводных объектов. Эхолот узкоспециализированный гидролокатор, устройство для исследования рельефа дна водного бассейна.
13 Шум Шум беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры.
Ощущение звука при определенных частотах колебаний в волне. Абсолютный "нижний" рекорд мужского баса, поставленный в XVIII в. Особые источники звука, испускающие единственную частоту, так называемый чистый тон. Связь между громкостью и амплитудой.
| Рубрика | Музыка |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.09.2014 |
| Размер файла | 30,6 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Человек живет в мире звуков. Звук - это то, что слышит ухо. Мы слышим голоса людей, пение птиц, звуки музыкальных инструментов, шум леса, гром во время грозы. Услышав какой-то звук, мы обычно можем установить, что он дошел до нас от какого-то источника. Рассматривая этот источник, мы всегда найдем в нем что-то колеблющееся. Если, например, звук исходит от репродуктора, то в нем колеблется мембрана - легкий диск, закрепленный по его окружности. Если звук издает музыкальный инструмент, то источник звука - это колеблющаяся струна, колеблющийся столб воздуха и др.
Но как звук доходит до нас? Очевидно, через воздух, который разделяет ухо и источник звука. Но распространяющиеся колебания - это волна. Следовательно, звук распространяется в виде волн. Если звуковая волна распространяется в воздухе, значит - это волна продольная, потому что в газе только такие волны и возможны.
В продольных волнах колебания частиц приводят к тому, в газе возникают сменяющие друг друга области сгущения и разрежения. То, что воздух "проводник" звука, было доказано опытом, поставленным в 1660 г. Р. Бойлем. Если откачать воздух из-под колокола воздушного насоса, то мы не услышим звучания находящегося там электрического звонка.
Звук может также распространяться и в жидкой, и в твердой среде.
Ощущение звука создается только при определенных частотах колебаний в волне. Опыт показывает, что для органа слуха человека звуковыми являются только такие волны, в которых колебания происходят с частотами от 20 до 20000 Гц. Наинизший из слышимых человеком музыкальных звуков имеет частоту 16 колебаний в секунду. Он извлекается органом. Но применяется не часто - очень басовит. Разобрать и понять его трудно. Зато 27 колебаний в секунду-тон вполне ясный для уха, хоть тоже редкий. Услышать его можно, нажав крайнюю левую клавишу рояля. Абсолютный "нижний" рекорд мужского баса, поставленный в XVIII веке певцом Каспаром Феспером - 44 колебания в секунду. 80 колебаний в секунду - обычная нижняя нота хорошего баса и многих инструментов. Удвоив число колебаний (повысив звук на октаву), приходим к тону, доступному виолончелям, альтам. Здесь отлично чувствуют себя и басы, и баритоны, и тенора, и женские контральто. А еще октава вверх - и мы попадаем в тот участок диапазона, где работают почти все голоса и музыкальные инструменты. Недаром именно в этом районе акустика закрепила всеобщий эталон высоты тона: 440 колебаний в секунду ("ля" первой октавы). Вплоть до 1000-1200 колебаний в секунду звуковой диапазон полон музыкой. Эти звуки самые слышные. Выше следуют менее населенные "этажи". Легко взбираются на них лишь скрипки, флейты, орган, рояль, арфа. И полновластными хозяйками выступают звонкие сопрано. Вершины женского голоса забрались еще дальше. В XVIII веке Моцарт восхищался певицей Лукрецией Аджуяри, которая брала "до" четвертой октавы - 2018 колебаний в секунду. Француженка Мадо Робен (умершая в 1960 году) пела полным голосом "ре" четвертой октавы - 2300 колебаний в секунду.
Еще несколько редких, нехоженых ступенек (доступных разве мастерам художественного свиста) - и музыкальный диапазон кончается. Звуки выше 2500-3000 колебаний в секунду в качестве самостоятельных музыкальных тонов не используются. Они слишком резки, пронзительны.
Существуют особые источники звука, испускающие единственную частоту, так называемый чистый тон. Это камертоны различных размеров - простые устройства, представляющие собой изогнутые металлические стержни на ножках. Чем больше размеры камертонов, тем ниже звук, который он испускает при ударе по нему.
Звуки даже одного тона могут быть разной громкости. Эта характеристика звука связана с энергией колебаний в источнике и в волне. Энергия колебаний определяется амплитудой колебаний. Громкость, следовательно, зависит от амплитуды колебаний. Но связь между громкостью и амплитудой не простая.
Самый слабый еще слышимый звук, дошедший до барабанной перепонки, приносит в 1с. энергию, равную примерно 10-16 Дж, а самый громкий звук (реактивного ракетного двигателя в нескольких метрах от него) -около 10-4 Дж. Следовательно, по мощности самый громкий звук примерно в тысячу миллиардов раз превосходит самый слабый. Но этого нельзя сказать о громкости звука. О звуках вообще нельзя сказать, что один из них в два, в три, а тем более в миллионы или в миллиарды раз громче другого. О звуках различной громкости говорят, что один громче другого не во столько-то раз, а на столько-то единиц. Единица громкости называется децибелом (дБ). Например, громкость звука шороха листьев оценивается 10 дБ, шепота-20 дБ, уличного шума-70 дБ. Шум громкостью 130 дБ ощущается кожей и вызывает ощущение боли. О громкости уличного шума, например, можно сказать, что она на 60 дБ больше громкости шороха листьев.
Звуковые колебания, переносимые звуковой волной, могут служить вынуждающей, периодически изменяющейся силой для колебательных систем и вызывать в этих системах явление резонанса, т.е. заставить их звучать. Такой резонанс называют акустическим резонансом. Например, устройство для получения чистого тона, т.е. звука одной частоты, камертон сам по себе дает очень слабый звук, потому что площадь поверхности колеблющихся ветвей камертона, соприкасающейся с воздухом, мала и в колебательное движение приходит слишком мало частиц воздуха. Поэтому камертон обычно укрепляют на деревянном ящике, подобранном так, чтобы частота его собственных колебаний была равна частоте звука, создаваемого камертоном. Благодаря резонансу стенки ящика тоже начинают колебаться с частотой камертона. Это колебания большой амплитуды (резонанс!), да и площадь поверхности ящика велика, поэтому звук камертона оказывается значительно более громким. Ящик так и называют - резонатор. В музыкальных инструментах без резонаторов тоже нельзя обойтись. Ими служат деки. Без них, от одних струн, звуки были бы почти не слышны. Полость рта человека - тоже резонатор для голосовых связок.
Все сказанное относится к звукам вообще, но нас интересует только музыкальный. В чем его отличие? Специалисты говорят: волчий вой и комариный писк - звуки музыкальные, а барабанный бой и стук кастаньет - просто шум.
Люди с давних времен создают и усовершенствуют различные музыкальные инструменты.
В Африке, Южной Америке, Азии несколько столетий назад корпусом для струнных инструментов была обыкновенная тыква, а в арабском двухструнном ребабе для этой цели служит панцирь черепахи. Нубийские людоеды сделали некогда живописный киссар с человеческим черепом. Древние рыбаки всех стран осваивали раковины, гончары - глиняные горшки. Надутые свиные пузыри, берестяные короба-все это человек заставлял подпевать струнам.
Но после тысячи проверок и проб лучшим материалом оказалось дерево. Из него выходили самые звонкие, самые легкие и самые чуткие корпуса струнных инструментов. Еще в Древнем Китае, в старой Индии под струнами ставили деревянные долбленые чаши и коробки - открытые либо закрытые, обтянутые змеиной кожей. Фигурные же корпуса, склеенные из изогнутых дощечек, тонкие, тщательно выделанные донья и деки, привились и в античном мире, и в средневековой Европе.
Для струн тоже испытывали очень много материалов. И крученая древесная кора, и нити бамбука, и бычьи жилы, и сушеные обезьяньи кишки, и, конечно, металл - разные сорта и сплавы, разная толщина, прочность.
Кроме корпуса и струн в большинстве инструментов есть еще шейка. Ее с самого начала делали деревянной, зато над формой шейки музыкальные мастера потрудились немало.
У африканских предшественников арфы-киссаров, вамби, кунди-шейки загибались крутыми дугами. Много лет прошло, пока люди догадались, что шейки совсем не обязательно выгибать. Прямая шейка - вот к чему пришла в конце концов музыкальная техника.
К ровной доске музыканты стали прижимать струны пальцами, и вместо четырех-пяти (по числу струн) звуков сразу получили большой их запас. Возможности музыкального творчества расширились безгранично. Примерно пять тысяч лет назад ассирийцы и вавилоняне свели воедино три изобретения: деревянный корпус, широкую прямую шейку и колки для раздельного натягивания струн. Так родился четырехструнный инструмент, который арабы позднее прозвали "аль-уд" (в буквальном переводе "дерево") . И именно он стал, по существу, первым образцом знаменитой многострунной лютни. Постепенно она покорила Персию, Индию, Китай, а через 22 века - Европу. К этому времени она значительно усовершенствовалась. На шейке появилась твердая пластинка-гриф, на нем вместо навязных веревочных или жильных ладов - костяные.
В средневековье в жизни европейцев лютня заняла столь же прочное положение, как в наши дни рояль. Однако через некоторое время гитары, мандолины и, конечно, скрипки постепенно вытеснили лютню с ее места, которое она занимала на протяжение стольких веков, так как по сравнению с простыми и всем доступными новыми инструментами лютня казалась чересчур громоздкой, сложной и безнадежно старомодной.
Имя создателя современной скрипки увековечено в поговорках, ему посвящены легенды, о нем написаны целые книги. А о творце фортепьяно знают только специалисты инструментоведы, да и им известно очень мало. Слава прошла мимо этого замечательного мастера, хоть заслуги его огромны.
Бартоломео Кристофори служил смотрителем музея музыкальных инструментов во Флоренции. Всю жизнь он провел среди клавесинов и клавикордов и непрерывно думал об их улучшении. Отличный мастер, он скептически относился к гигантомании, которой в его время заражалась клавирная техника. Чувствовал, что необходимо нечто простое и принципиально новое. Но только на склоне лет созрело в его голове изобретение, которому выпала судьба стать великим.
Замысел Кристофори выглядел просто. Не надо дергать за струны, как в клавесине, не надо поджимать их, как в клавикорде. Гораздо лучше будет ударять по струнам молоточками. Ведь силу удара можно менять, а значит, и варьировать громкость звучания струны.
Суть этой идеи не была новинкой. Еще в древних цимбалах струны возбуждались ударами. Задача заключалась в том, чтобы связать движение молоточка, бьющего по струне, с нажимом клавиши. Сильный удар пальца по клавише должен повлечь за собой и сильный удар молоточка по струне, а легкое прикосновение пальца к клавише - легкий, нежный удар по струне. Это главное, чего предстояло добиться.
Никто не знает, сколько бессонных ночей провел Бартоломео, облекая свою мысль в сложный бесшумный механизм. Никто не знает, сколько вариантов пришлось забраковать, прежде чем появились образцы, удовлетворявшие изобретателя. В конце концов на каждую клавишу он решил поставить подвижное сочетание двух хитроумных систем деревянных рычажков, заканчивающихся легким молоточком, обтянутым кожей. Молоточек ударял по струне, а мягкий войлочный демпфер глушил ее, когда палец снимался с клавиши.
В 1709 году некий знатный посетитель музея во Флоренции увидел там четыре клавесина, оснащенных новой механикой. То были инструменты Бартоломео Кристофори. Талантливый мастер дал им и имя "gravcembalo col piano e forte"-"клавицембалы с тихим и громким звуком". Так появился "тихогром" - "фортепьяно". Главное достоинство его было запечатлено в самом названии.
Кристофори считал свое изобретение далеко не законченным и не спешил трубить о нем на весь мир. Но это сделал один музыкальный журнал. И тогда, если верить слухам, в гости к изобретателю пожаловал сам Иоганн Себастьян Бах. Какое он вынес суждение, неизвестно, но после визита великого музыканта темпераментный итальянец схватил топор и безжалостно изрубил механику на очередном клавесине с "piano e forte. Тем не менее настойчивый итальянец довел свое изобретение до совершенства.
Кристофори умер в безвестности. Блистательного торжества своего детища он не увидел. Громкий и прозрачный звук фортепьяно аристократам казался грубым, резким. Даже в 19 веке новый инструмент встречал противников, да и не только среди глупцов. Его недолюбливал, к примеру, Генрих Гейне, считавший, что стучать по струнам молотками - занятие кощунственное.
К счастью, дело решали не поэты, а музыканты. Молоточковое фортепьяно благословили Бах, Моцарт, Бетховен. Мощность звука, богатство интонации открыли ему дорогу в большие залы - к широкой публике. И народу пришелся по вкусу прекрасный, неслыханный прежде звонко раскатистый голос, который то гремел громом, то затихал до тончайшего пианиссимо. На фортепьяно впервые зазвучала революционная "Марсельеза". Оно стало рабочим инструментом композиторов, поселилось в домах горожан. Но музыкальные мастера не сидели, сложа руки. Они постоянно совершенствовали творение Кристофори.
Сколько коллективных усилий соединила в себе современная фортепьянная механика! Ныне она отточена до мельчайших деталей. Почти неуловимые нюансы ударов по клавишам нынешний рояль в полной сохранности передает струнам. Он не "захлебнется" от самых дробных "тремоло"-повторений одного звука.
Замечательным событием было изобретение фортепьянных педалей, особенно правой, освобождающей струны от заглушающих демпферов. Протяжность созвучий, их сложение, обогащение аккордов, усиление, изменение тембра звука - вот как много дала одна только правая педаль!
Преобразились и струны - стали прочнее и наряднее. Теперь их стали делать не из латуни, а из специальной стали и очень тщательно вырабатывают. Их стало больше, натяжение их увеличилось, ибо, сильно натянутые, они звучат гораздо лучше. Расположение тоже изменилось: не одним рядом, как прежде, а двумя и даже тремя скрещивающимися. Это экономит место, сохраняя необходимую длину струн.
В первых же фортепьяно обновилась дека. По сравнению со старинной клавесинной она стала тоньше, прочнее, звонче. Моцарт в свое время восхищался, как ловко выделывал эту "гармоническую доску" фортепьянный мастер Штайн. "Изготовляя ее, - писал Моцарт, - он выставляет ее на воздух, на солнцепек, под дождь, под снег, всем чертям на расправу, для того чтобы доска растрескалась. Тогда с помощью пластинок и клея он наполняет трещины. Когда гармоническая доска так приготовлена, можно ручаться, что ей ничего не сделается".
В наши дни деке посвящены целые научные исследования. О ее материале, толщине, размерах, конфигурации ученые пишут диссертации. Еще бы, именно она - главная деталь звуковой системы рояля.
Некоторые мастера отваживались и на коренную переделку фортепьяно. Ставили его "на дыбы", соединяли пару инструментов в один, изобретали новые клавиатуры. Но столь серьезная ломка традиционного строения инструмента не увенчалась успехом. Исключение составляет лишь изобретенное в 1880 году и всюду понравившееся пианино. Для роялей же, даже весьма оригинальных - автоматических, электрифицированных, - по-прежнему основой служит испытанная временем система Кристофори.
И только через 150 лет после смерти замечательного изобретателя на его родине, в Падуе, был поставлен памятник этому выдающемуся человеку.
Сколько сил нужно потратить, чтобы превратить колебания воздуха в чудесный звук! Мастера, изготавливающие музыкальные инструменты, вкладывают душу и весь опыт, накопленный годами, в свои творения. И мы можем только восхищаться, как они превращают обыкновенные воздушные волны в прекрасную музыку!
С развитием музыкальной механики в синтезаторах и других современных инструментах используется все больше различных физических спецэффектов, и чем дальше будет совершенствоваться физика, тем дальше пойдет музыкальная наука.
связь между громкостью и амплитудой
Подобные документы
Физическая основа звука. Свойства музыкального звука. Обозначение звуков по буквенной системе. Определение мелодии как последовательности звуков, как правило, особым образом связанных с ладом. Учение о гармонии. Музыкальные инструменты и их классификация.
реферат [91,7 K], добавлен 14.01.2010
В музыке XX века происходит возврат к математическому композиторскому мышлению. Биологические основы звука. Физические основы звука. Уравнение малых поперечных колебаний струны. Метод Ферье для уравнения колебаний ограниченной струны. Звуковые явления.
курсовая работа [718,1 K], добавлен 12.07.2008
Клавишные музыкальные инструменты, физические основы действия, история возникновения. Что такое звук? Характеристика музыкального звука: интенсивность, спектральный состав, длительность, высота, мажорная гамма, музыкальный интервал. Распространение звука.
реферат [38,9 K], добавлен 07.02.2009
Музыка как вид искусства. Тональная мажоро-минорная система. Понимание звука как строительного материала музыки. Звук-абсолют в восточной традиции дзенского искусства. Семь ступеней звукоряда. Внутренние процессы, протекающие в спектре одного звука.
статья [22,6 K], добавлен 24.07.2013
Разновидности музыкального слуха - способности воспринимать, представлять и осмысливать музыкальные впечатления. Проявление абсолютного звука, состоящее в быстром, непосредственном узнавании и запоминании высоты тона без опоры на интервальные отношения.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Описание презентации по отдельным слайдам:
Человек и мир звуков 7 класс ОБЖ
Цель: Формированию основ культуры здоровья у подрастающего поколения Задачи: Выяснить влияние шума на организм человека и предложить меры по снижению шума в школе Повысить эффективности формирования полезных навыков и привычек.
Человек всегда жил в мире звуков и шума. Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий окружающей среды.
Человек живёт в мире звуков Звук - источник информации. Звук предостерегает об опасности. Звук доставляет нам наслаждение. Мы с удовольствием слушаем человека с приятным голосом. Шум дождя, шелест листьев…- всё это дорого человеку.
Что такое шум? Шум — это беспорядочная совокупность звуковых волн различных частот и амплитуд, распространяющихся в воздухе и воспринимаемых ухом человека. Шумом называют обычно всякий мешающий звук.
Причина звука? – вибрация (колебания) тел, хотя эти колебания зачастую незаметны для нашего глаза. КОЛЕБАНИЯ - процессы, точно или приближенно повторяющиеся через равные промежутки времени (повторяющееся движение по одной и той же траектории).
Колебания бывают механические, электромагнитные, химические, термодинамические и различные другие. Несмотря на такое разнообразие, все они имеют между собой много общего.
Чтобы слышать звук необходимы: 1. источник звука; 2. упругая среда между ним и ухом; 3. определенный диапазон частот колебаний источника звука – между 16 Гц и 20 кГц, достаточная для восприятия ухом мощность звуковых волн.
Источники звука — физические тела, которые колеблются т.е. дрожат или вибрируют с частотой от 16 до 20000 раз в секунду. Вибрирующее тело может быть твердым например, струна или земная кора, газообразным например, струя воздуха в духовых музыкальных инструментах или в свистке жидким например, волны на воде. Волны с частотой менее 20 Гц называются инфразвуком, а с частотой более 20 кГц – ультразвуком.
Громкость. Громкость зависит от амплитуды колебаний в звуковой волны За единицу громкости звука принят 1 Бел (в честь АлександраГрэхема Белла, изобретателя телефона). На практике громкость измеряют в децибелах (дБ). 1 дБ = 0,1Б. 10 дБ – шепот; 20–30 дБ – норма шума в жилых помещениях; 50 дБ – разговор средней громкости; 80 дБ – шум работающего двигателя грузового автомобиля; 130 дБ – порог болевого ощущения. Звук громкостью свыше 180 дБ может даже вызвать разрыв барабанной перепонки. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА. СКОРОСТЬ ЗВУКА. Распространение звука происходит не мгновенно, а с конечной скоростью. Для распространения звука обязательно нужна среда — воздух, вода, металл и т.д. Звук в вакууме распространяться не может, т.к. здесь нет упругой среды, и поэтому не могут возникнуть упругие механические колебания. В каждой среде звук распространяется с разной скоростью. Скорость звука в воздухе - приблизительно 340 м/с. Скорость звука в воде — 1500 м/с. Скорость звука в металлах, в стали — 5000 м/с. Скорость звука зависит от среды и температуры
Недаром в средние века существовала казнь “под колокол”. Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осужденного
Подумай! Слышит ли летчик звук работы реактивного двигателя, если самолет летит со сверхзвуковой скоростью, а двигатель находится позади пилота? Почему? 3. Во время дождя капли барабанят по крыше дома. Чем будут различаться возникающие при этом звуки во время крупного, сильного и мелкого, моросящего дождя? 2. Почему телеграфные столбы гудят при ветре?
В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека. Их исследования показали, что шум наносит ощутимый вред здоровью человека Ещё в конце прошлого века и особенно многочисленными исследованиями в последние два десятилетия неопровержимо установлено, что действие шума далеко не ограничивается влиянием на органы слуха. Шум является причиной и первоисточником многих заболеваний. Под разрушительным воздействием шума развиваются заболевания сердца и сосудов.
Шум серьезно отражается на здоровье детей школьного возраста. По данным физиолога Е.А. Гельтищевой, вследствие шума в школьных помещениях учащиеся тратят больше времени на решение задач и увеличивается количество ошибок. У школьников наблюдали снижение внимания на 12-16%. В таких условиях от учащихся требуется большое нервное напряжение. Шум, вредно воздействующий на рефлекторную деятельность и зрение, является одной из причин частых головных болей и развития близорукости у детей школьного возраста.
Реакция организма на воздействие шума Источник шума школьника Общее самочувствие после шумового воздействия Пути решения по снижению шума
Звук с точки зрения физики. Физические свойства звука.
Восприятие звука. Голос.
Воздействие звука на человека.
Практическая часть:
Список литературы и интернет ресурсов.
Цель работы: изучить процессы возникновения и восприятия звука человеком, исследовать влияние различных звуков на человека и использовать данные знания для пропаганды здорового образа жизни в чистом звуковом пространстве.
рассмотреть возникновение звука с точки зрения физики;
- изучить физические свойства звука;
- рассмотреть процесс восприятия звуков человеком, объединив знания по анатомии и физики;
- выявить положительное и отрицательное воздействие звуков на человека;
- рассмотреть направления использования звука человеком;
- изучить мнения сверстников об их увлечении различными видами музыки;
-создать презентацию, в которой будет представлена информация значения звука на человека.
Методы создания проекта:
В процессе работы, я знакомился с различными источниками информации, включая интернет-источники и книги, проводил опрос сверстников, обрабатывал данные, анализировал результаты для получения выводов.
Звук с точки зрения физики. Физические свойства звука
Одной из основных характеристик звука является высота. Оценка высоты звука производится в герцах (Гц) по имени немецкого физика Генриха Герца. Эта величина означает число колебаний в 1 секунду. Еще одна характеристика звука – сила звука. Она измеряется в единицах, получивших название Белл – в честь Александра Грехема Белла, изобретателя телефона. Однако на практике оказалось более удобным использовать десятые доли бела, то есть децибелы. Введение такой единицы при акустических измерениях дало возможность выразить интенсивность всех звуков области слухового восприятия в относительных единицах от 0 до 140 децибел. 20–30 дБ – норма шума в жилых помещениях, 130 дБ – порог болевого ощущения. Звук громкостью свыше 180 дБ может даже вызвать разрыв барабанной перепонки.
Восприятие звука. Голос
Голос – уникальный и могущественный инструмент, с помощью которого человек существует и проявляется в обществе. С помощью голоса человек можете говорить и петь, выражать мысли и эмоции, силу или слабость, любовь или ненависть. Сила голоса имеет очень большое практическое значение для словесного общения на расстоянии, а певческий голос благодаря своей силе находит применение в исполнении произведения искусства.
В чем различия между певческим голосом и речью? В пении используется весь имеющийся диапазон голоса, а в речи - только его часть. Независимо от диапазона, говорящий человек пользуется средним отрезком своего голоса, так как здесь говорить удобнее, и он не устает. Певческий голос отличается от разговорного не только диапазоном и силой, но и тембром - более богатой окраской звука. Разговорный же голос составляет лишь 1/10 от общего диапазона голоса.
При разговоре сила голоса равна приблизительно 30 дБ, при вспышке гнева 60 дБ. Для усиления звуков служат резонаторы. У человека в эту систему входят все пространство гортани над голосовыми связками, гортань и ротоглотка, полость рта с наружным ротовым отверстием. По форме и свойствам эта резонаторная система очень напоминает систему резонаторов медных духовых инструментов. При этом вибрирующие губы трубача аналогичны колеблющимся голосовым связкам певца, а выходное отверстие валторны или тромбона - открытому рту.
Воздействие звука на человека
Каждый человек воспринимает звук по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий. Известно, что ряд таких серьезных заболеваний, как гипертоническая и язвенная болезни, неврозы, желудочно-кишечные, заболевания кожи, патологии и другие связаны с перенапряжением нервной системы в процессе труда и отдыха. Долгое время влияние шума на организм человека специально не изучалось, хотя уже в древности знали о его вреде и, например, в античных городах вводились правила ограничения шума. В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека. Их исследования показали, что: отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости, а часто и к заболеваниям. В этой связи необходимо отметить, что шум в 30–40 дБ в ночное время может явиться серьезным беспокоящим фактором.
За увлечение громкой музыкой, особенно модной в наше время, многие тысячи подростков расплачиваются приобретенной тугоухостью. Человек, который ежедневно в течение 15 минут подвергается оглушению звуком в 110 децибел, повредит свой слуховой аппарат всего за несколько лет. Воздействие на человеческий организм сверхгромких звуков разрушительно - подобную музыку специалисты называют "музыкой-убийцей", "звуковым ядом". К чересчур громкому звуку невозможно привыкнуть. Ткачихи, кузнецы, водители поездов в метро и обслуживающий персонал аэродромов — постоянные пациенты врачей, занимающихся восстановлением слуха — это издержки профессии. Сейчас к этим пациентам активно присоединяются школьники и студенты, которые ходят постоянно в наушниках, слушая музыку с сотового телефона.
Можно ли повысить остроту слуха? Можно. Во-первых, сознательно ограничиваем громкость источника шума (телевизора, музыкального центра, радио). Во-вторых, необходимо чаще бывать на природе (но не в шумной компании с шашлыками!) - напряженное вслушивание в тишину повышает остроту слуха.
Очень полезно слушать голоса птиц, звуки природы.
Применение звука
Также используют звукотерапию. Звукотерапия – это область медицины, которая основывает свой лечебный эффект на воздействии звуков и вибраций, исходящих от звезд, человеческого голоса, музыкальных инструментов, природных сил и животного мира. С помощью звукотерапии излечивают болезни связанные с нарушением работы нервной системы, восстанавливают нормальный ритм колебаний организма, уничтожают инфекции звуками разных частот.
Люди используют эхо (способность звука отражаться от различных поверхностей) в различных средах. В исследовательской деятельности эхолокация - это способ определения местоположения тел по отраженным от них ультразвуковым сигналам. Ультразвук – это колебания, частота которых больше 20000 Гц. В исследовании земной коры сейсморазведка - анализирование звуковых волн Земли для прогнозирования землетрясений, извержений вулкана, предупреждения лавин. Широко применяется в мореплавании. На судах устанавливают гидролокаторы - приборы для распознавания подводных объектов и определения глубины и рельефа дна. На дне судна помещают излучатель и приемник звука. Излучатель дает короткие сигналы, которые через некоторое время возвращаются. Анализируя время задержки и направление возвращающихся сигналов, компьютер определяет положение и размер объекта отразившего звук. Ультразвук используется для обнаружения и определения различных повреждений в деталях машин (пустоты, трещины и др.). На исследуемую деталь направляется поток коротких ультразвуковых сигналов, которые отражаются от находящихся внутри нее неоднородностей и, возвращаясь, попадают в приемник. Ультразвук широко используется в медицине для постановки диагноза и лечения некоторых заболеваний. В отличие от рентгеновских лучей его волны не оказывают вредного влияния на ткани.
К естественным источникам ультразвука можно отнести животных, которые его издают. Животные генерируют и воспринимают ультразвук при помощи специальных рецепторных аппаратов. Ультразвук помогает им ориентироваться в пространстве. Ультразвуковые колебания, создаваемые животными, отражаются от предметов и воспринимаются специализированными органами слуха как преграды на пути. Издавать ультразвуки могут кузнечики, сверчки, дельфины. Слуховой аппарат некоторых насекомых, птиц и животных способен воспринимать более широкий диапазон колебаний звука, чем у человека. Так верхние границы звуковых частот воспринимаемых:
лягушками составляет ν=3⋅10 4 Гц;
собаками ν=6⋅10 4 Гц;
кошками и кузнечиками ν=10 5 Гц;
летучими мышами ν=1,5⋅10 5 Гц;
бабочками ν=1,6⋅10 5 Гц;
дельфинами ν=2⋅10 5 Гц;
Генерировать ультразвук может и неживая природа. Он возникает при ветре, ультразвуковые частоты имеются в шуме водопада и звуках моря.
Инфразвук – неслышимые человеческим ухом колебания упругих сред с частотой от 0,001 Гц до 16-25 Гц. Однако из этого не следует, что человек его не воспринимает. На организм человека инфразвук оказывает негативное влияние. Человек ощущает усталость, головную боль, головокружение, тошноту, нарушается координация вестибулярного аппарата, снижается острота слуха и зрения, наблюдаются нарушения периферического кровообращения, человек испытывает беспричинное чувство паники и страха. К техногенным источникам инфразвука можно отнести, например котельные, насосы, транспорт. Также инфразвук излучается электростанциями, которые производят электричество от ветра.
Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и земной коре могут распространяться на очень далекие расстояния. Это явление находит практическое применение при определении мест сильных взрывов или положения стреляющего оружия. Распространение инфразвука на большие расстояния в море дает возможность предсказания стихийного бедствия - цунами. Медузы, ракообразные и др. способны воспринимать инфразвуки и задолго до наступления шторма чувствуют его приближение.
Практическая часть
В данной части я провёл социологический опрос о влиянии музыки и шума на человека и построил диаграммы.
№ слайда 1
№ слайда 2
Содержание 1. Цели и задачи 2. Основная часть 1) Описание звуков в литературных произведениях 2)Значение звука в жизни человека. 3) Диапазон слышимых звуков 4) Качественные задачи проблемного содержания 5) Ультразвук и инфразвук 6) Имеет ли звук цвет? Исследовательская работа 3. Заключение 4. Отзыв и рекомендации учителя 5. Список источников
№ слайда 3
Цели и задачи Цель- показать в ходе презентации на сколько разнообразен мир звуков. Основные Задачи Приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источников и новых информационных технологий по теме Восприятие, переработка и предъявление информации в словесной, образной, символической формах Проведение исследовательской работы по определению звукоцветовых ощущений человека доказательство их роли в литературе и психологии Доказать важность звуковых процессов в жизни человека и других живых организмов
№ слайда 4
Звуки Мы живем в звучащем мире. Звуки всюду нам слышны. Часто слышим мы в эфире Сотни звуков тишины. Вся природа – мир звучащий: Шелест листьев на ветру, Дятла стук в глубокой чаще, Дождь, шумящий поутру. Есть особенные звуки – Это музыки полет. В час веселья и разлуки Нас прекрасный мир влечет. Ощущенье света, тени, Мир прохлады и тепла. Пестрый мир тревог, волнений Нам природа в дар дала. Звуки леса, поля, моря. Каждый день и каждый час. Звуки радости и боли В сердце каждого из нас. Татьяна Лаврова
№ слайда 5
№ слайда 6
Ухо- приемник звука Основные части Происходящие процессы слуховой канал резонанс вынужденные колебания барабанная перепонка молоточек наковальня стремечко жидкость сложение колебаний и их корректировка передача колебаний через косточки и жидкость в мозг
№ слайда 7
№ слайда 8
Диапазон области слышимых звуков
№ слайда 9
№ слайда 11
Вот зима- и за туманами Скрылось Солнце. Дик и груб. Океан гремит органами, Гулом раковинных труб. И.А. Бунин
№ слайда 13
На что похожи звуки рыб? У щуки при заглатывании пищи У рыбы зеленушки У карпа при резком схватывании добычи У морского петуха У ядовитой рыбы фахаки Во время брачного сезона хлопок Цокот копыт лошади гавканье трение по резиновому шарику Вой сирены
№ слайда 14
Я- ультразвук Я-инфразвук
№ слайда 15
Что порождает ультразвук?
№ слайда 16
1938г. Г. Пирс и Д.Гриффин -Во время полета летучая мышь издает короткие ультразвуковые сигналы на частоте 80 кГц, а затем, принимают эхо- сигналы, которые приходят от ближайших препятствий и пролетающих мимо насекомых.
№ слайда 17
Что порождает инфразвук?
№ слайда 18
Американские ученые обнаружили. . что тигры для коммуникации друг с другом используют, не только рев, рычание и мурлыканье, но также и инфразвук, который позволяет животным поддерживать связь на расстоянии до 8 км, так как распространение инфразвуков менее чувствительно к помехам, вызванным рельефом местности.
№ слайда 19
Имеет ли звук цвет ? Проектная работа
№ слайда 20
Цель работы: провести исследовательскую работу по определению цвета звука в лингвистике, сравнить результаты с итогами работ психологов
№ слайда 21
Теоретические предпосылки Синестезия- совместное чувство, одновременное ощущение- явление, состоящее в том, что какой- либо раздражатель, действуя на соответствующий орган чувств, помимо воли человека вызывает не только ощущение, специфичное для данного чувства, но одновременно еще и добавочное ощущение и представление, характерное для другого органа чувств. словарь по психологии под редакцией Петровского А.В.
№ слайда 22
Цветной слух Римский-Корсаков Н. А. Скрябин А.Н.
№ слайда 23
№ слайда 24
Пробный эксперимент Е красный О черный Ы синий У желтый И зеленый А белый Задание : в какой по вашему цвет окрашена буква?
№ слайда 25
Результаты исследования 9-х классов ( 60 человек) цвет а о е ы у и красный 48 2 4 6 - - черный - 6 8 25 3 18 синий 2 4 - 12 7 35 желтый 4 28 2 12 10 4 белый 6 - 40 3 11 - зеленый - 20 6 2 29 3
№ слайда 26
А как у психологов? А – густо-красный Я – ярко-красный О – светло-желтый или белый Е - зеленый Ё – желто - зеленый Э - зеленоватый И - синий Й - синеватый У – лиловый, сине-зеленый Ю – голубоватый. сиреневый Ы – мрачный, темно- коричневый, черный
№ слайда 27
Результаты исследования Нам удалось убедиться в том, что звуки мы не только слышим, но при произнесении их у нас возникают звуковые ассоциации. Изученное нами явление в психологии называется визуализация слышимости – одна из форм синестезии.
№ слайда 28
В русском языке нет достаточно емкого слова, которое дало бы оценку многообразию звуков. При подготовке проекта мы попытались выйти за границы области слышимых звуков, и рассмотрели не маловажные виды звуковых волн, а именно ультразвук и инфразвук. Убедились, что понятие звука интересно не только с точки зрения физики, но и биологии, литературы, музыки и психологии. Углубили опыт самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источников и новых информационных технологий по теме. Доказали важность звуковых процессов в жизни человека и других живых организмов. Считаем работу полезной и значимой для себя.
№ слайда 29
Отзывы и рекомендации учителя Звуковые волны изучаются в 9 классе основной школы в разделе "Механические волны". Проект по данной теме был предложен учащимся 9 класса в рамках программы по физике, как в урочной, так и вне урочной деятельности(на элективном курсе). В ходе проекта у детей сформированы научные представления о звуковых волнах, как в рамках программы, так и по интересующим вопросам( например, влияние звуковых волн на живые организмы или имеет ли звук цвет). Осуществлена межпредметная связь по физике, биологии, литературе, психологии. Цель проекта: Формирование научного представление о звуковых волнах(образовании и распространении звуковых волн, их разновидности). Что участие в проекте дает его участникам? Более полное представление: о звуковых волнах, о том, как влияют звуки на живые организмы, имеют ли они цвет. Учащиеся учатся: работать с разными источниками информации, создавать презентации в PowerPoint, работать в группах, представлять продукт деятельности в виде структурных схем. Результаты проекта:используя приобретенные знания и умения, учащиеся смогут продемонстрировать понимание изученной темы во взаимосвязи с окружающим миром.
№ слайда 30
Читайте также: