Лабораторна робота № 6. Дослідження звукових коливань різноманітних джерел звуку за допомогою сучасних цифрових засобів

Мета роботи: навчитися визначати частоту звучання джерела звуку, вимірювати швидкість поширення звуку, дослідити залежність гучності звуку від амплітуди і висоти тону від частоти коливань, залежність гучності звуку і висоти тону від довжини повітряного стовпа.

Прилади і матеріали: смартфон чи планшет із завантаженою програмою Spectrum Analyzer (keuwlsoft, Android, free), дощечка c трьома вбитими цвяхами, гумовий шнур (авіаційна гумка), металева лінійка з міліметровими поділками, найпростіша кулькова ручка без стержня.

Хід роботи

Ознайомтеся з правилами безпеки життєдіяльності під час виконання роботи.

Завдання 1. Виготовте «струнний музичний інструмент».

Завдання 2. Вивчіть характеристики звуку.

1. Покладіть металеву лінійку на стіл так, щоб вона виступала на 10-12 см, і міцно притисніть рукою до краю стола.

2. Другою рукою відхиліть кінець лінійки, що виступає, на невеликий кут і відпустіть, змусивши лінійку коливатися. На слух орієнтовно оцініть висоту тону (частоту коливань) і гучність звуку.

3. Повторіть дії, відхиливши лінійку на більший кут. Як змінилися гучність звуку і висота тону? ____

4. Повторіть дії, змінивши довжину частини лінійки, що виступає. Як змінилася гучність звуку і висота тону? _____

5. Тримаючи відкритий кінець корпуса ручки біля рота, закрийте нижній кінець пальцем і подуйте так, щоб утворився звук. Як залежить гучність звуку від сили, з якою дують?

6. Проведіть аналогічний дослід, тримаючи біля рота ковпачок від ручки. Як залежить висота тону отриманого звуку від довжини повітряного стовпа? ____

7. Зробіть висновки.

Для допитливих

1. Два однакові камертони, що звучать, піднесли до металевої кульки, підвішеної на нитці.

Поясніть відмінності у відхиленні кульки. Порівняйте гучності звуку камертонів. Порівняйте частоти звукових коливань камертонів.

2. Утримуючи гумовий шнур завдовжки приблизно 6 см у двох руках, розтягніть його так, щоб довжина становила приблизно 10 см. Пальцем однієї руки надайте шнуру коливального руху і, змінюючи його довжину, дослідіть зміну гучності звуку та висоти тону.

РОЗВ’ЯЗУЄМО РАЗОМ

1. Що змінюється: довжина хвилі чи частота під час переходу електромагнітної хвилі з одного середовища в інше?

Відповідь: змінюється довжина хвилі і швидкість, частота залишається сталою.

2. Яка довжина електромагнітної хвилі, якщо коливання в ній відбуваються із частотою 3 • 10⁵ Гц?