Природничі науки. 5 клас. Засєкіна

§ 35. Чому звук буває різним?

Який звук до вподоби?

1. Повтори дослід з лінійкою кілька разів та зафільмуй їх (мал. 35.1). За допомогою сповільненого відтворення визнач кількість коливань, а також довжину вільного кінця лінійки. Чи є зв’язок між цими величинами та змінами звуку?

Мал. 35.1. Чи залежить звук від кількості коливань лінійки за однаковий час?

2. Спробуй «побачити» звук. Накрий чашку плівкою та насип на неї трохи пшона (мал. 35.2). Увімкни мелодію на смартфоні та піднеси його до чашки. Збільшуй гучність звуку й спостерігай, що відбуватиметься.

Мал. 35.2. Як «танцюють» зернини залежно від гучності звуку?

3. Візьми три гребінці з різною щільністю зубців (мал. 35.3). Проведи ними по краю стола. У якому випадку звук «тонший»?

Мал. 35.3. Від чого залежить звук?

Тихо-гучно

Людина розрізняє звуки за гучністю та висотою.

Мал. 35.4. Висота й гучність звуку

Сприйняття звуку — індивідуальна особливість. Один і той самий звук якійсь людині може здаватися гучним, а другій — тихим, третій — високим (писклявим, тонким), іншій — низьким (грубим, басистим).

Гучність звуку вимірюють в децибелах (1 дБ). Її названо на честь американського вченого Александера Грема Белла — винахідника телефону та слухового апарата для людей з порушеннями слуху.

На малюнку 35.5 зображено шкалу звуків.

Мал. 35.5. Значення гучності звуку

Шелест листя має гучність в 10 дБ, шепіт — 20 дБ, вуличний шум — 70 дБ.

Небажані звукові коливання називають шумом. Шум гучністю 130 дБ викликає больові відчуття. Шуми шкідливо впливають на здоров’я людей, знижують працездатність, викликають захворювання.

Інфра- та ультразвуки

Зроби перерву й трохи покричи. Найімовірніше, твій крик матиме частоту близько 3000 коливань за секунду (або Гц — цю одиницю названо на честь німецького вченого Генріха Герца).

У природі є звуки з частотою менше 16 Гц — ці коливання називають інфразвуком (їх видають, наприклад, кроти й слони). А є й такі тварини, які утворюють звукові коливання з частотою понад 40 000 Гц (кажани, дельфіни) — це ультразвук. Такі звуки людина не чує (мал. 35.6).

Мал. 35.6. Інфразвук і ультразвук

Ультразвукові коливання з частотою вище 1 000 000 Гц застосовують в медицині під час УЗД — ультразвукової діагностики. За допомогою цих хвиль можна «спостерігати» за роботою недоступних зору внутрішніх органів.

1. Назви фізичні величини, які характеризують звук.

2. Поясни, що таке висота й гучність звуку.

3. Які тварини використовують ультразвуки для отримання інформації про навколишнє середовище: а) слони; б) жирафи; в) дельфіни; г) кажани?

4. Досліди звуки навколишнього світу. Завантаж на смартфон застосунок з визначення рівня гучності звуку (мал. 35.7).

Мал. 35.7. Смартфон допоможе

Скажи щось і спостерігай за зміною показів у застосунку. Потім визнач рівень фонового шуму. Сядь нерухомо і затамуй дихання. Чи змінюються покази на екрані від фонових шумів, як-от автівок за вікном або цвірінькання птахів? Досліди власний голос. Прошепочи щось, скажи звичайним голосом, прокричи. Проекспериментуй із різними звуками (плесканням у долоні, дзвоником, шумом води тощо). Встанови, як відстань від джерела звуку впливає на гучність. Виміряй рівень фонового шуму в різних місцях (вдома, на вулиці, в парку). Де найтихіше місце?

5. У таблиці наведено приблизні значення коливань за секунду крил деяких птахів та комах під час польоту. Укажи, чиї коливання крил чує людина. Кажан? Слон?