Burimet e zërit. Dridhjet e zërit

Rreth nesh ka shumë njerëz Burimet e zërit: instrumentet muzikore dhe teknike, kordat vokale të njeriut, valët e detit, era dhe të tjera. Tingulli ose, me fjalë të tjera, valët e zërit- këto janë dridhje mekanike të mediumit me frekuenca 16 Hz – 20 kHz(shih § 11-a).

Le të shqyrtojmë përvojën. Vendoseni orën e ziles në një jastëk nën zile pompe ajri, do të vërejmë: tik-takimi do të bëhet më i qetë, por do të jetë ende i dëgjueshëm. Pasi të kemi nxjerrë ajrin nga poshtë ziles, ne nuk do të dëgjojmë fare tingullin. Ky eksperiment konfirmon se zëri udhëton nëpër ajër dhe nuk udhëton në vakum.

Shpejtësia e zërit në ajër është relativisht e lartë: varion nga 300 m/s në –50°C deri në 360 m/s në +50°C. Kjo është 1.5 herë më e shpejtë se shpejtësia e avionëve të pasagjerëve. Tingulli udhëton shumë më shpejt në lëngje, madje edhe më shpejt në trupat e ngurtë. Në një hekurudhë çeliku, për shembull, shpejtësia e zërit është » 5000 m/s.

Hidhni një sy grafikëve të luhatjeve të presionit të ajrit në gojën e një personi që këndon tingujt "A" dhe "O". Siç mund ta shihni, dridhjet janë komplekse, të përbërë nga disa dridhje të mbivendosura mbi njëra-tjetrën. Në të njëjtën kohë, është qartë e dukshme luhatjet kryesore, frekuenca e së cilës është pothuajse e pavarur nga tingulli i folur. Për një zë mashkullor kjo është afërsisht 200 Hz, për një zë femër - 300 Hz.

l max = 360 m/s: 200 Hz » 2 m, l min = 300 m/s: 300 Hz » 1 m.

Pra, gjatësia e valës së zërit varet nga temperatura e ajrit dhe frekuenca themelore e zërit. Duke kujtuar njohuritë tona për difraksionin, do të kuptojmë pse zërat e njerëzve mund të dëgjohen në pyll, edhe nëse ato janë të bllokuara nga pemët: tingujt me gjatësi vale 1-2 m lehtë përkulen rreth trungjeve të pemëve, diametri i të cilëve është më pak se një metër.

Le të bëjmë një eksperiment që konfirmon se burimet e tingullit janë me të vërtetë trupa lëkundës.

Le të marrim pajisjen pirun– një llastiqe metalike e montuar në një kuti pa mur të përparmë për rrezatim më të mirë valët e zërit. Nëse goditni skajet e llastikut të një piruni akordues me një çekiç, ai do të prodhojë një tingull "të pastër" të quajtur ton muzikor(për shembull, shënimi "A" i oktavës së parë me një frekuencë prej 440 Hz). Le të lëvizim një pirun akordues tingëllues drejt një topi të lehtë në një fije, dhe ai menjëherë do të kërcejë anash. Kjo ndodh pikërisht për shkak të dridhjeve të shpeshta të skajeve të llastikut të pirunit akordues.

Arsyet nga të cilat varet shpeshtësia e dridhjeve të një trupi janë elasticiteti dhe madhësia e tij. Sa më e madhe të jetë madhësia e trupit, aq më e ulët është frekuenca. Prandaj, për shembull, elefantët me korda vokale të mëdha lëshojnë tinguj me frekuencë të ulët (bas), dhe minjtë, kordat vokale të të cilëve janë shumë më të vogla, lëshojnë tinguj me frekuencë të lartë (kërritje).

Jo vetëm se si do të tingëllojë trupi, por edhe se si do të kapë tingujt dhe do t'u përgjigjet atyre varet nga elasticiteti dhe madhësia. Fenomeni i rritjes së mprehtë të amplitudës së lëkundjeve kur frekuenca e një ndikimi të jashtëm përkon me frekuencën natyrore të trupit quhet rezonancë (lat. “arsyeshëm” - përgjigjem). Le të bëjmë një eksperiment për të vëzhguar rezonancën.

Le të vendosim dy pirunë identikë akordues krah për krah, duke i kthyer drejt njëri-tjetrit në ato anët e kutive ku nuk ka mure. Le të godasim pirunin e majtë të akordimit me një çekiç. Në një sekondë do ta mbysim me duar. Do të dëgjojmë zhurmën e akordimit të dytë, të cilin nuk e goditëm. Ata thonë se akordimi i duhur rezonon, d.m.th., ai kap energjinë e valëve të zërit nga piruni i akordimit të majtë, si rezultat i së cilës rrit amplituda e dridhjeve të veta.

Qëllimi i mësimit: Formoni një ide për tingullin.

Objektivat e mësimit:

Edukative:

krijojnë kushte për aktivizimin e njohurive të studentëve për tingullin e marrë gjatë studimit të shkencave natyrore,
kontribuojnë në zgjerimin dhe sistemimin e njohurive të nxënësve për tingullin.

Edukative:

të vazhdojë të zhvillojë aftësinë për të aplikuar njohuritë dhe përvojën personale në situata të ndryshme,
promovojnë zhvillimin e të menduarit, analizën e njohurive të fituara, nxjerrjen në pah të gjësë kryesore, përgjithësimin dhe sistemimin.

Edukative:

nxisin formimin e një qëndrimi të kujdesshëm ndaj vetes dhe të tjerëve,
nxisin formimin e njerëzimit, mirësisë, përgjegjësisë.

Lloji i mësimit: përmbajtje zbuluese.

Pajisjet: akordim, top në fije, zile ajri, matës i frekuencës kallamishte, komplet disqesh me numra të ndryshëm dhëmbësh, kartolinë, vizore metalike, pajisje multimediale, disk me një prezantim të zhvilluar nga mësuesi për këtë orë mësimi.

Gjatë orëve të mësimit

Ndër lëvizjet e ndryshme osciluese dhe valore që gjenden në natyrë dhe teknologji, dridhjet dhe valët e zërit dhe vetëm tingujt janë veçanërisht të rëndësishëm në jetën e njeriut. NË Jeta e përditshme- Më shpesh këto janë valë që përhapen në ajër. Dihet se zëri përhapet edhe në media të tjera elastike: në tokë, në metale. Duke u zhytur me kokë në ujë, mund të dëgjoni qartë zhurmën e motorit të një varke që po afrohet nga larg. Gjatë një rrethimi, "dëgjuesit" u vendosën në muret e fortesës për të vëzhguar punimet tokësore armik. Ndonjëherë këta ishin njerëz të verbër, dëgjimi i të cilëve ishte veçanërisht i mprehtë. Bazuar në tingujt e transmetuar në Tokë, për shembull, një tunel armik në muret e Manastirit Zagorsk u zbulua menjëherë. Për shkak të pranisë së një organi të dëgjimit tek një person, ai merr nga mjedisi me ndihmën e tingujve, informacioneve të mëdha dhe të larmishme. Fjalimi i njeriut prodhohet gjithashtu përmes tingujve.

Në tryezën përpara jush janë fletë pune me rreshta nga The Hearth Cricket të Charles Dickens. Secili prej jush duhet të nënvizojë ato fjalë që shprehin tingullin.

1 opsion

Kositësja e frikësuar erdhi në vete vetëm kur ora pushoi së dridhuri nën të dhe bluarja dhe trokitja e zinxhirëve dhe peshave të saj pushoi përfundimisht. Nuk është çudi që ai ishte kaq i emocionuar: në fund të fundit, kjo orë vrullëse, kockore nuk është një orë, por një skelet i thjeshtë! - janë në gjendje të bëjnë këdo të frikësohet kur fillon të klikon kockat...
….Atëherë, mos harroni, çajniku vendosi të kalonte një mbrëmje të këndshme. Diçka filloi t'i frynte në fyt në mënyrë të pakontrolluar dhe ai filloi të lëshonte një gërhitje të mprehtë e kumbuese, të cilën e ndërpreu menjëherë, sikur të mos kishte vendosur ende përfundimisht nëse duhet të tregohej tani si një shok i shoqërueshëm. Pastaj, pas dy-tri përpjekjeve të kota për të mbytur dëshirën për shoqërueshmëri, ai hodhi tej gjithë zymtësinë e tij, gjithë përmbajtjen e tij dhe shpërtheu në një këngë kaq komode, aq gazmore, sa asnjë bilbil qarë nuk mund ta mbante me të...
….Çajnikja e këndoi këngën e saj aq gazmore dhe gazmore sa i gjithë trupi i saj i hekurt gumëzhi dhe kërceu mbi zjarr; madje edhe vetë kapaku filloi të kërcejë diçka si një xhiro dhe të trokasë në çajnik (bluarje, trokitje, kërcitje, klikim, gërhitje tingëlluese, këndim, këndim, këndim, gumëzhimë, trokitje).

Opsioni 2:

Këtu, nëse dëshironi, kriketi me të vërtetë filloi t'i bënte jehonë çajnikut! Ai e mori refrenin me aq zë të lartë në mënyrën e tij cicërima - trokitje, trokitje, kërcitje! - zëri i tij ishte aq befasues joproporcional me lartësinë e tij në krahasim me çajnikun, saqë po të kishte shpërthyer menjëherë, si një armë me shumë ngarkesë, do t'ju dukej një fund i natyrshëm dhe i pashmangshëm, drejt të cilit ai vetë po përpiqej me të gjitha forcat. .
….Çajniku nuk duhej më të këndonte solo. Ai vazhdoi të luante rolin e tij me zell të pashuar, por kriket e kapi rolin e violinës së parë dhe e mbajti atë. Zoti im, si cicëroj! Zëri i tij i hollë, i mprehtë dhe depërtues kumbonte në të gjithë shtëpinë dhe, ndoshta, edhe vezullonte si një yll në errësirë, pas mureve. Nganjëherë, me tingujt më të fortë, ai lëshonte befas një trill kaq të papërshkrueshëm, saqë padashur dukej sikur ai vetë po hidhej lart me frymëzim dhe më pas po binte përsëri në këmbë. Megjithate kenduan plotesisht, si kriketi ashtu edhe çajniku... Tema e kenges mbeti e njejte dhe ndersa konkurronin kendonin me ze te larte e me te forte. (me zë të lartë, refren, modalitet cicërimash - strek, strek, strek, hov, solo, cicërima, i mprehtë, zë i mprehtë, kumbues, tinguj të lartë, trill, kënduar, këngë, kënduar, më fort)

Ne jetojmë në një botë tingujsh. Dega e fizikës që studion dukuritë e zërit quhet akustikë (rrëshqitje 1).

Burimet e zërit janë trupat që vibrojnë (rrëshqitje 2).

"Gjithçka që tingëllon domosdoshmërisht vibron, por jo gjithçka që dridhet tingëllon."

Le të japim shembuj të trupave që dridhen por nuk tingëllojnë. Kallamishte matës të frekuencës, vizore e gjatë. Çfarë shembujsh mund të jepni? (një degë në erë, një noton në ujë, etj.)

Le të shkurtojmë vizoren dhe të dëgjojmë zërin. Këmbana e ajrit gjithashtu lëshon tinguj. Le të vërtetojmë se një trup që tingëllon vibron. Për ta bërë këtë, le të marrim një pirun akordimi. Piruni akordues është një shufër në formë harku të montuar në një mbajtëse që e godet atë me një çekiç gome. Duke sjellë një pirun akordues në një top të vogël të varur në një fije, do të shohim që topi është devijuar.

Nëse kalojmë një pirun akordues tingëllues nëpër xhami të mbuluar me blozë, do të shohim një grafik të dridhjeve të pirunit akordues. Si quhet ky grafik? ( tuning fork vibron harmonika)

Burimet e zërit mund të jenë trupa të lëngshëm, madje edhe gaze. Ajri gumëzhin në oxhak dhe uji këndon në tuba.

Çfarë shembujsh të burimeve të zërit mund të jepni? ( orë mekanike, ibrik zierje, tingull i bërë nga një motor)

Kur një trup tingëllon, ai vibron, dridhjet e tij transmetohen në grimcat e ajrit aty pranë, të cilat fillojnë të dridhen dhe transmetojnë dridhjet tek grimcat fqinje, dhe ato, nga ana tjetër, i transmetojnë vibrimet më tej. Si rezultat, valët e zërit formohen dhe përhapen në ajër.

Vala e zërit përfaqëson zonat e ngjeshjes dhe rrallimit të një mediumi elastik (ajri), një valë zanore është një valë gjatësore. (rrëshqitje 3).

Ne e perceptojmë tingullin përmes organit tonë të dëgjimit - veshit.

(Një nga studentët tregon se si ndodh kjo) (rrëshqitje 4).

(Një student tjetër flet për rreziqet e kufjeve.)

"Duke studiuar sjelljen e të rinjve në metronë e kryeqytetit për dy muaj, ekspertët arritën në përfundimin se në metronë e Moskës çdo 8 nga 10 përdorues aktivë të portativëve pajisjet elektronike Dëgjo Muzikë. Për krahasim: me një intensitet tingulli prej 160 decibel, daullet e veshit deformohen. Fuqia e zërit e riprodhuar nga lojtarët përmes kufjeve është e barabartë me 110–120 decibel. Kështu, ndikimi në veshët e një personi është i barabartë me atë të një personi që qëndron 10 metra larg zhurmës. motor reaktiv. Nëse një presion i tillë ushtrohet në daullet e veshit çdo ditë, një person rrezikon të shurdhohet. "Gjatë pesë viteve të fundit, djemtë dhe vajzat e reja kanë filluar të vijnë më shpesh në takime," tha otolaringologia Kristina Anankina "Ata të gjithë duan të jenë në modë dhe të dëgjojnë vazhdimisht muzikë, por ekspozimi i zgjatur ndaj muzikës me zë të lartë thjesht i vret dëgjim.” Nëse pas një koncerti rock, trupit i duhen disa ditë për t'u rikuperuar, atëherë me një sulm të përditshëm në veshë nuk ka kohë për të rregulluar dëgjimin. Sistemi dëgjimor pushon së perceptuari frekuenca të larta "Çdo zhurmë me një intensitet prej më shumë se 80 decibel ndikon negativisht në veshin e brendshëm", thotë Vasily Korvyakov, kandidat i shkencave mjekësore, audiolog. Muzikë me zë të lartë ndikon në qelizat përgjegjëse për perceptimin e zërit, veçanërisht nëse sulmi vjen drejtpërdrejt nga kufjet. Situata përkeqësohet edhe nga dridhja në metro, e cila ndikon negativisht edhe në strukturën e veshit. Në kombinim, këta dy faktorë provokojnë humbje akute të dëgjimit. Rreziku kryesor i tij është se ndodh fjalë për fjalë brenda natës, por shërimi i tij është shumë problematik." Për shkak të ekspozimit ndaj zhurmës, qelizat e qimeve në veshin tonë që janë përgjegjëse për transmetimin e sinjalit të zërit në tru vdesin. Por mjekësia ende nuk e ka gjetur një mënyrë. për të rivendosur këto qeliza."

Veshi i njeriut percepton dridhjet me një frekuencë prej 16-20000 Hz. Çdo gjë nën 16 Hz është infratinguj, gjithçka pas 20,000 Hz është ultratinguj. (rrëshqitje 6).

Tani do të dëgjojmë diapazonin nga 20 në 20,000 Hz dhe secili prej jush do të përcaktojë pragun e dëgjimit (rrëshqitje 5).(Shih gjeneratorin në Shtojcën 2)

Shumë kafshë dëgjojnë tinguj infra dhe ultra. Fjalimi i nxënësve (rrëshqitje 6).

Valët e zërit udhëtojnë në trupa të ngurtë, lëngje dhe gazra, por nuk mund të udhëtojnë në hapësirën pa ajër.

Matjet tregojnë se shpejtësia e zërit në ajër në 00C dhe presion normal atmosferik është 332 m/s. Me rritjen e temperaturës, shpejtësia rritet. Për detyra marrim 340 m/s.

(Një nga studentët zgjidh problemin.)

Detyrë. Shpejtësia e zërit në gize u përcaktua për herë të parë nga shkencëtari francez Biot si më poshtë. Në një fund tub prej gize ata goditën zilen, në anën tjetër vëzhguesi dëgjoi dy tinguj: i pari, një që vinte nga gize dhe, pas ca kohësh, një i dyti që vinte në ajër. Gjatësia e tubit është 930 metra, intervali kohor midis përhapjes së tingujve doli të jetë 2.5 sekonda. Duke përdorur këto të dhëna, gjeni shpejtësinë e zërit në gize. Shpejtësia e zërit në ajër është 340 m/s ( Përgjigje: 3950 m/s).

Shpejtësia e zërit në media të ndryshme (rrëshqitje 7).

Trupat e butë dhe porozë janë përcjellës të dobët të zërit. Për të mbrojtur një dhomë nga ndërhyrja tinguj të jashtëm, muret, dyshemeja dhe tavani janë shtruar me shtresa materialesh thithëse të zërit. Materiale të tilla janë: feta, tapa e shtypur, gurët poroz, plumbi. Valët e zërit në shtresa të tilla zbehen shpejt.

Ne shohim se sa i larmishëm është tingulli, le ta karakterizojmë atë.

Tingulli i prodhuar nga një trup që vibron në mënyrë harmonike quhet ton muzikor. Çdo ton muzikor (do, re, mi, fa, sol, la, si) korrespondon me një gjatësi dhe frekuencë të caktuar të valës së zërit (rrëshqitje 8).

Forku ynë akordues ka një ton A, frekuencë 440 Hz.

Zhurma është një përzierje kaotike e tingujve harmonikë.

Tingujt (tonet) muzikore karakterizohen nga vëllimi dhe lartësia, timbri.

Një goditje e dobët në kërcellin e pirunit akordues do të shkaktojë dridhje me amplitudë të vogël dhe do të dëgjojmë një tingull të qetë.

Një goditje e fortë do të shkaktojë dridhje me amplitudë më të madhe, do të dëgjojmë një tingull të lartë.

Fortësia e një tingulli përcaktohet nga amplituda e dridhjeve në një valë zanore (rrëshqitje 9).

Tani do të rrotulloj 4 disqe që kanë numër të ndryshëm dhëmbësh. Unë do t'i prek këta dhëmbë me një kartolinë. Një disk me dhëmbë më të mëdhenj ka një frekuencë më të lartë dhe një tingull më të lartë. Një disk me më pak dhëmbë ka më pak dridhje dhe zë më të ulët.

Lartësia e një tingulli përcaktohet nga frekuenca e dridhjeve të zërit. Sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më i lartë është zëri. (rrëshqitje 10)

Nota më e lartë e sopranos njerëzore është rreth 1300 Hz

Nota më e ulët e basit të njeriut është rreth 80 Hz.

Kush ka një ton më të lartë - një mushkonjë apo një grerëz? Kush mendoni se i përplas krahët më shpesh, një mushkonjë apo një grerëz?

Timbri i tingullit është një lloj ngjyrimi i tingullit me të cilin dallojmë zërat e njerëzve instrumente të ndryshme (rrëshqitja 11).

Çdo tingull kompleks muzikor përbëhet nga një numër tingujsh të thjeshtë harmonikë. Më e ulëta është ajo kryesore. Pjesa tjetër është më e lartë se ajo me një numër të plotë herë, për shembull, 2 ose 3-4 herë. Ato quhen mbitone. Sa më shumë tone të përziera në tonin kryesor, aq më i pasur do të jetë tingulli. Tonet e larta shtojnë "shkëlqimin" dhe "shkëlqimin" dhe "metalitetin" në timbër. Uljet japin "fuqi" dhe "lëngësi". A.G. Stoletov shkroi: "Tonet e thjeshta që marrim nga pirunët tanë akordues nuk përdoren në muzikë, ato janë po aq të freskëta dhe pa shije sa uji i distiluar".

Konsolidimi

Cili është emri i studimit të tingullit?
Në Hënë ka ndodhur një shpërthim i fortë. Për shembull, një shpërthim vullkanik. A do ta dëgjojmë atë në Tokë?
A dridhen kordat vokale me një frekuencë më të ulët tek një person që këndon bas ose tenor?
Shumica e insekteve lëshojnë një tingull kur fluturojnë. Çfarë e shkaktoi atë?
Si mund të komunikonin njerëzit në Hënë?
Pse preken ato kur kontrollohen rrotat e vagonit gjatë një ndalese treni?

Detyre shtepie:§34-38. Ushtrimi 30 (Nr. 2, 3).

Letërsia

Kursi i fizikës, Pjesa II, për gjimnaz/Peryshkin A.V. – M.: Arsimi, 1968. – 240 f.
Lëkundjet dhe valët në kursin e fizikës për shkollën e mesme. Manual për mësues/Orekhov V.P. – M.: Arsimi, 1977. – 176 f.
Kriket prapa vatrës/Dickens Ch. – M.: Eksmo, 2003. – 640 f.

Burimet e zërit. Dridhjet e zërit

Njeriu jeton në një botë tingujsh. Tingulli për njerëzit është një burim informacioni. Ai paralajmëron njerëzit për rrezikun. Tingulli në formën e muzikës, kënga e shpendëve na jep kënaqësi. Ne kënaqemi duke dëgjuar një person me një zë të këndshëm. Tingujt janë të rëndësishëm jo vetëm për njerëzit, por edhe për kafshët, për të cilat zbulimi i mirë i zërit i ndihmon ata të mbijetojnë.

Tingull - këto janë valë mekanike elastike që përhapen në gaze, lëngje, të ngurta.

Arsyeja e zërit - dridhje (lëkundje) e trupave, edhe pse këto dridhje janë shpesh të padukshme për sytë tanë.

Burimet e zërit - trupat fizikë, të cilat luhaten, d.m.th. dridhen ose dridhen në një frekuencë
nga 16 në 20,000 herë në sekondë. Trupi vibrues mund të jetë i fortë, për shembull, një varg
ose korja e tokës, i gaztë, për shembull, një rrymë ajri në instrumentet muzikore frymore
ose lëng, për shembull, valë mbi ujë.

Vëllimi

Zëri i zërit varet nga amplituda e dridhjeve në valën e zërit. Njësia e volumit të zërit është 1 Bel (për nder të Alexander Graham Bell, shpikësit të telefonit). Në praktikë, zhurma matet në decibel (dB). 1 dB = 0,1 B.

10 dB – pëshpëritje;

20–30 dB – standardet e zhurmës në ambientet e banimit;
50 dB– bisedë me volum të mesëm;
80 d B – zhurma e një motori kamioni që funksionon;
130 dB– pragu i dhimbjes

Tingulli më i lartë se 180 dB mund të shkaktojë edhe këputje të daulles së veshit.

Tinguj të lartë përfaqësohet nga valë me frekuencë të lartë - për shembull, kënga e shpendëve.

Tinguj të ulët Këto janë valë me frekuencë të ulët, siç është zhurma e një motori të madh kamioni.

Valët e zërit

Valët e zërit- Këto janë valë elastike që bëjnë që një person të ndjejë ndjesinë e zërit.

Një valë zanore mund të udhëtojë më së shumti distanca të ndryshme. Të shtënat me armë mund të dëgjohen në 10-15 km, rënkimi i kuajve dhe qenve që lehin - në 2-3 km, dhe pëshpëritjet vetëm në disa metra. Këto tinguj transmetohen përmes ajrit. Por jo vetëm ajri mund të jetë përcjellës i zërit.

Duke vendosur veshin te shinat, ju mund të dëgjoni zhurmën e një treni që po afrohet shumë më herët dhe në një distancë më të madhe. Kjo do të thotë që metali e përcjell tingullin më shpejt dhe më mirë se ajri. Uji gjithashtu përcjell mirë tingullin. Duke u zhytur në ujë, ju mund të dëgjoni qartë gurët që trokasin kundër njëri-tjetrit, zhurmën e guralecave gjatë shfletimit.

Vetia e ujit - përçon mirë tingullin - përdoret gjerësisht për zbulimin në det gjatë luftës, si dhe për matjen e thellësive të detit.

Një kusht i domosdoshëm për përhapjen e valëve të zërit është prania e një mediumi material. Në një vakum, valët e zërit nuk përhapen, pasi aty nuk ka grimca që transmetojnë ndërveprimin nga burimi i dridhjes.

Prandaj, për shkak të mungesës së atmosferës, në Hënë mbretëron heshtja e plotë. Edhe rënia e një meteori në sipërfaqen e tij nuk është e dëgjueshme për vëzhguesin.

Në çdo medium, zëri udhëton me shpejtësi të ndryshme.

Shpejtësia e zërit në ajër- afërsisht 340 m/s.

Shpejtësia e zërit në ujë- 1500 m/s.

Shpejtësia e zërit në metale, çelik- 5000 m/s.

Në ajrin e ngrohtë, shpejtësia e zërit është më e madhe se në ajrin e ftohtë, gjë që çon në një ndryshim në drejtimin e përhapjes së zërit.

pirun

- Kjo në formë U-je pllakë metalike , skajet e të cilit mund të dridhen pasi goditen.

Publikuar pirun akordimi tingulli është shumë i dobët dhe mund të dëgjohet vetëm në një distancë të shkurtër.
Rezonator - Kuti druri, mbi të cilin mund të vendoset një pirun akordimi, shërben për të përforcuar tingullin.
Në këtë rast, emetimi i zërit ndodh jo vetëm nga piruni akordues, por edhe nga sipërfaqja e rezonatorit.
Sidoqoftë, kohëzgjatja e tingullit të një piruni akordues në një rezonator do të jetë më e shkurtër se pa të.

E X O

Një tingull i fortë, i reflektuar nga pengesat, kthehet në burimin e zërit pas disa çastesh dhe ne dëgjojmë jehonë.

Duke shumëzuar shpejtësinë e zërit me kohën e kaluar nga origjina e tij deri në kthimin e tij, ju mund të përcaktoni dyfishin e distancës nga burimi i zërit deri te pengesa.
Kjo metodë e përcaktimit të distancës nga objektet përdoret në ekolokimi.

Disa kafshë, për shembull lakuriqët e natës,
të përdorin edhe dukurinë e reflektimit të zërit duke përdorur metodën e ekolokimit

Ekolokimi bazohet në vetinë e reflektimit të zërit.

Valë mekanike tingëlluese në dhe transferon energji.
Megjithatë, fuqia e të gjithë njerëzve që flasin në të njëjtën kohë globit vështirë se fuqia e një makine Moskvich!

Ultratinguj.

· Dridhjet me frekuenca mbi 20,000 Hz quhen ultratinguj. Ekografia me ultratinguj përdoret gjerësisht në shkencë dhe teknologji.

· Lëngu vlon kur kalon një valë ultrasonike (kavitacion). Në këtë rast, lind çekiç uji. Ultratingujt mund të heqin copa nga sipërfaqja e metalit dhe të shtypin trupat e ngurtë. Ultratingulli mund të përdoret për përzierjen e lëngjeve të papërziershme. Kështu përgatiten emulsionet në vaj. Nën ndikimin e ultrazërit, ndodh saponifikimi i yndyrave. Pajisjet larëse janë krijuar në këtë parim.

· Përdoret gjerësisht ultratinguj në hidroakustikë. Ultratingujt me frekuencë të lartë absorbohen shumë dobët nga uji dhe mund të përhapen në dhjetëra kilometra. Nëse gjatë rrugës takojnë fundin, ajsbergun ose një trup tjetër të ngurtë, ato reflektohen dhe japin një jehonë fuqi të lartë. Një tingëllues eko tejzanor është projektuar mbi këtë parim.

Në metal ultratinguj përhapet praktikisht pa përthithje. Duke përdorur metodën e vendndodhjes me ultratinguj, është e mundur të zbulohen defektet më të vogla brenda një pjese me trashësi të madhe.

· Efekti dërrmues i ultrazërit përdoret për prodhimin e saldimit me ultratinguj.

Valët tejzanor, të dërguara nga anija, reflektohen nga objekti i fundosur. Kompjuteri zbulon kohën kur shfaqet jehona dhe përcakton vendndodhjen e objektit.

· Ekografia me ultratinguj përdoret në mjekësi dhe biologji për ekolokacion, për identifikimin dhe trajtimin e tumoreve dhe disa defekteve në indet e trupit, në kirurgji dhe traumatologji për prerjen e indeve të buta dhe kockore gjatë operacioneve të ndryshme, për saldimin e kockave të thyera, për shkatërrimin e qelizave (ekografi me fuqi të lartë).

Infratingulli dhe ndikimi i tij tek njerëzit.

Dridhjet me frekuenca nën 16 Hz quhen infratinguj.

Në natyrë, infratingulli ndodh për shkak të lëvizjes së vorbullës së ajrit në atmosferë ose si rezultat i dridhjeve të ngadalta. trupa të ndryshëm. Infratingulli karakterizohet nga një përthithje e dobët. Prandaj, ajo përhapet në distanca të gjata. Trupi i njeriut reagon me dhimbje ndaj dridhjeve infrasonike. Nën ndikimet e jashtme të shkaktuara nga dridhjet mekanike ose valët e zërit në frekuencat 4-8 Hz, një person ndjen lëvizje organet e brendshme, në një frekuencë prej 12 Hz - një sulm i sëmundjes së detit.

· Intensiteti më i lartë dridhjet infrasonike krijojnë makina dhe mekanizma që kanë sipërfaqe madhësive të mëdha, duke kryer dridhje mekanike me frekuencë të ulët (infratinguj me origjinë mekanike) ose rrjedhje turbulente gazesh dhe lëngjesh (infratinguj me origjinë aerodinamike ose hidrodinamike).

Njohuritë e marra rreth lëkundjeve dhe valëve na lejojnë të kalojmë në shqyrtimin e dukurive të tingullit.

Bota e tingujve rreth nesh është e larmishme - zërat e njerëzve dhe muzika, këndimi i zogjve dhe gumëzhima e bletëve, bubullima gjatë një stuhie dhe zhurma e pyllit në erë, zhurma e makinave që kalojnë, aeroplanëve etj. Burimet e zërit janë trupat lëkundës. Kjo mund të verifikohet në eksperimente të thjeshta. Le t'i shikojmë ato.

Oriz. 74. Shembull i një burimi tingulli

Figura 74 tregon një vizore metalike elastike të fiksuar në një ves. Nëse pjesa e saj e lirë, gjatësia e së cilës zgjidhet në një mënyrë të caktuar, vihet në lëvizje lëkundëse (pozicionet ekstreme të sundimtarit lëkundës tregohen me vija të ndërprera), atëherë vizori do të bëjë një tingull. Në këtë rast, dridhjet e burimit të zërit janë të dukshme.

Tani le t'i drejtohemi figurës 75. Ajo tregon një varg kumbues, skajet e të cilit janë të fiksuara. Skica e paqartë e këtij vargu dhe trashja e dukshme në mes tregojnë se vargu po vibron. Nëse e afroni fundin e një shiriti letre më afër vargut që tingëllon, shiriti do të kërcejë nga goditjet e vargut. Ndërsa vargu dridhet, dëgjohet një tingull; ndal telin dhe zëri ndalet.

Oriz. 75. Një varg kumbues, skajet e të cilit janë të fiksuara, dridhet

Pajisja e paraqitur në figurën 76 quhet pirun akordimi. Është një lakuar shufër metalike në një këmbë. Në këtë rast, piruni akordues është montuar në një kuti rezonatori (qëllimi i së cilës do të mësoni nga § 40).

Oriz. 76. Zbulimi i dridhjeve të degëve të një piruni sintonizues

Nëse e goditni pirunin akordues me një çekiç të butë ose e mbani atë me një hark, piruni akordues do të tingëllojë. Le të sjellim një top të lehtë (rruazë qelqi) të varur në një fije në pirunin e akordimit - topi do të kërcejë nga piruni akordues, duke treguar dridhjet e degëve të tij.

Figura 77 tregon se si mund të "regjistroni" dridhjet e një piruni akordues me një frekuencë të ulët (rreth 16 Hz) natyrore dhe një amplitudë të madhe vibrimi. Një shirit i hollë dhe i ngushtë metalik që përfundon në një pikë vidhoset në fund të njërës degë të pirunit akordues. Maja është e përkulur dhe prek lehtë pjatën e xhamit të tymosur të shtrirë në tavolinë. Kur pllaka lëviz shpejt nën degët lëkundëse, maja lë një shenjë mbi të në formën e një vije me onde.

Oriz. 77. Regjistrimi i dridhjeve të një dege akordimi

Vija e valëzuar e vizatuar në pllakë me një pikë është shumë afër një sinusoidi. Kështu, mund të supozojmë se çdo degë e një piruni akordues tingëllues kryen lëkundje harmonike.

Eksperimente të ndryshme tregojnë se çdo burim tingulli domosdoshmërisht vibron (edhe pse më shpesh këto dridhje janë të padukshme për syrin). Për shembull, tingujt e zërave të njerëzve dhe të shumë kafshëve lindin si rezultat i dridhjeve të kordave të tyre vokale, zhurmës së instrumenteve muzikore frymore, tingullit të sirenës, bilbilit të erës, shushurimës së gjetheve dhe tingujt e bubullimave shkaktohen nga dridhjet e masave ajrore.

Delfinët lëshojnë dhe përdorin ultratinguj për të komunikuar me njëri-tjetrin, për të paralajmëruar të afërmit e tyre për rrezikun dhe për të zbuluar grupet e peshqve

Për lakuriqët e natës ekografia është një mjet për të zbuluar gjahun

Kandil deti ndjen afrimin e një stuhie duke kapur valën infratinguj që ajo krijon.

Por jo çdo trup lëkundës është burim tingulli. Për shembull, një peshë lëkundëse e varur në një fije ose susta nuk bën tingull. Vizitori metalik i paraqitur në figurën 74 do të ndalojë gjithashtu tingullin nëse e lëvizni lart në një ves dhe në këtë mënyrë zgjatni skajin e lirë në mënyrë që frekuenca e tij e dridhjeve të bëhet më e vogël se 16 Hz.

Hulumtimet kanë treguar se veshi i njeriut është i aftë të perceptojë si dridhje mekanike të shëndosha me një frekuencë që varion nga 16 në 20,000 Hz (zakonisht të transmetuara përmes ajrit). Prandaj, dridhjet në këtë gamë frekuence quhen zë.

Duhet të theksohet se kufijtë e treguar të diapazonit të zërit janë arbitrar, pasi ato varen nga mosha e njerëzve dhe karakteristikat individuale aparatin e tyre të dëgjimit. Në mënyrë tipike, me moshën, kufiri i sipërm i frekuencës së tingujve të perceptuar zvogëlohet ndjeshëm - disa të moshuar mund të dëgjojnë tinguj me frekuenca që nuk i kalojnë 6000 Hz. Fëmijët, përkundrazi, mund të perceptojnë tinguj, frekuenca e të cilave është pak më e lartë se 20,000 Hz.

Dridhjet mekanike dridhjet, frekuenca e të cilave kalon 20,000 Hz quhen tejzanor, dhe dridhjet me frekuenca më të vogla se 16 Hz quhen infrasonike.

Ultratingulli dhe infratingulli janë po aq të përhapur në natyrë sa valët e zërit. Ato emetohen dhe përdoren për "negociatat" e tyre nga delfinët, lakuriqët e natës dhe disa krijesa të tjera të gjalla.

Oriz. 78. Përdorimi i dridhjeve tejzanor për të matur thellësinë e detit

Ekografia me ultratinguj përdoret gjerësisht në teknologji. Për shembull, rrezet e ngushta ultratinguj të drejtuar përdoren për të matur thellësinë e detit (Fig. 78). Për këtë qëllim, një emetues dhe marrës i ultrazërit vendosen në fund të enës. Emituesi jep sinjale të shkurtra që arrijnë në fund dhe, të reflektuara prej tij, arrijnë te marrësi. Regjistrohen momentet e emetimit dhe marrjes së sinjalit. Kështu, gjatë kohës t, që kalon nga momenti i dërgimit të sinjalit deri në momentin e marrjes së tij, sinjali që përhapet me shpejtësi v përshkon një shteg të barabartë me dyfishin e thellësisë së detit, pra 2h:

Nga këtu është e lehtë të llogaritet thellësia e detit:

Metoda e përshkruar për përcaktimin e distancës nga një objekt quhet echolocation.

Pyetje

Na tregoni për rrjedhën e eksperimenteve të paraqitura në figurat 74-77. Çfarë përfundimi del prej tyre?
Cilat janë burimet e zërit?
Dridhjet mekanike të cilat frekuenca quhen vibrime zanore dhe pse?
Cilat dridhje quhen tejzanor; infrasonike?
Na tregoni për matjen e thellësisë së detit duke përdorur echolocation.

Ushtrimi 28

Ne dëgjojmë zhurmën e përplasjes së krahëve të një mushkonjaje fluturuese, por nuk dëgjojmë zhurmën e një zogu që fluturon. Pse?

Vala e zërit (dridhjet e zërit) është një dridhje mekanike e molekulave të një substance (për shembull, ajri) që transmetohet në hapësirë.

Por jo çdo trup lëkundës është burim tingulli. Për shembull, një peshë lëkundëse e varur në një fije ose susta nuk bën tingull. Një vizore metalike do të ndalojë gjithashtu tingullin nëse e lëvizni lart në një ves dhe në këtë mënyrë zgjatni skajin e lirë në mënyrë që frekuenca e tij e dridhjeve të bëhet më pak se 20 Hz. Hulumtimet kanë treguar se veshi i njeriut është i aftë të perceptojë si dridhje mekanike të shëndosha të trupave që ndodhin në një frekuencë nga 20 Hz në 20,000 Hz. Prandaj, dridhjet frekuencat e të cilave janë në këtë interval quhen zë. Dridhjet mekanike, frekuenca e të cilave kalon 20,000 Hz quhen tejzanor, dhe dridhjet me frekuenca më të vogla se 20 Hz quhen infrasonike. Duhet të theksohet se kufijtë e treguar të diapazonit të tingullit janë arbitrare, pasi ato varen nga mosha e njerëzve dhe karakteristikat individuale të aparatit të tyre të dëgjimit. Në mënyrë tipike, me moshën, kufiri i sipërm i frekuencës së tingujve të perceptuar zvogëlohet ndjeshëm - disa të moshuar mund të dëgjojnë tinguj me frekuenca që nuk i kalojnë 6000 Hz. Fëmijët, përkundrazi, mund të perceptojnë tinguj, frekuenca e të cilave është pak më e lartë se 20,000 Hz. Dridhjet me frekuenca më të mëdha se 20,000 Hz ose më pak se 20 Hz dëgjohen nga disa kafshë. Bota është e mbushur me një shumëllojshmëri tingujsh: tik-takimi i orëve dhe zhurma e motorëve, shushurima e gjetheve dhe ulërima e erës, këndimi i zogjve dhe zërat e njerëzve. Njerëzit filluan të hamendësojnë se si lindin tingujt dhe çfarë janë ata shumë kohë më parë. Ata vunë re, për shembull, se tingulli krijohet nga trupat që vibrojnë në ajër. Më shumë filozof i lashtë grek dhe shkencëtari enciklopedist Aristoteli, bazuar në vëzhgimet, shpjegoi saktë natyrën e tingullit, duke besuar se një trup tingëllues krijon kompresim të alternuar dhe rrallim të ajrit. Kështu, një varg vibrues ose ngjesh ose rrallon ajrin, dhe falë elasticitetit të ajrit, këto efekte të alternuara transmetohen më tej në hapësirë - nga shtresa në shtresë, lindin valë elastike. Kur arrijnë në veshin tonë, ato prekin daullet e veshit dhe shkaktojnë ndjesinë e zërit. Nga veshi, një person percepton valë elastike me një frekuencë që varion nga afërsisht 16 Hz deri në 20 kHz (1 Hz - 1 dridhje në sekondë). Në përputhje me këtë, valët elastike në çdo medium, frekuencat e të cilave shtrihen brenda kufijve të specifikuar, quhen valë zanore ose thjesht tinguj. Në ajër në një temperaturë prej 0°C dhe presion normal zëri udhëton me një shpejtësi prej 330 m/s, in uji i detit- rreth 1500 m/s, në disa metale shpejtësia e zërit arrin 7000 m/s. Valë elastike me frekuencë më të vogël se 16 Hz quhet infratingull, kurse valët frekuenca e të cilave kalon 20 kHz quhen ultratinguj.

Burimi i zërit në gazra dhe lëngje mund të jenë jo vetëm trupat vibrues. Për shembull, një plumb dhe një shigjetë fishkëllen në fluturim, era ulërin. Dhe zhurma e një avioni turbojet përbëhet jo vetëm nga zhurma e njësive operative - ventilatori, kompresori, turbina, dhoma e djegies, etj., por edhe zhurma e rrymës së avionit, vorbullës, flukseve të ajrit të turbullt që ndodhin kur rrjedhin rreth avion me shpejtësi të lartë. Një trup që nxiton me shpejtësi nëpër ajër ose ujë duket se thyen rrjedhën që rrjedh rreth tij dhe në mënyrë periodike gjeneron rajone rrallimi dhe ngjeshjeje në mjedis. Si rezultat, gjenerohen valë zanore. Tingulli mund të udhëtojë në formën e valëve gjatësore dhe tërthore. Vetëm në media të gazta dhe të lëngshme valët gjatësore, kur lëvizja osciluese e grimcave ndodh vetëm në drejtimin në të cilin përhapet vala. Në trupat e ngurtë, përveç atyre gjatësore, lindin edhe valë tërthore kur grimcat e mediumit lëkunden në drejtime pingul me drejtimin e përhapjes së valës. Atje, duke goditur vargun pingul me drejtimin e tij, ne detyrojmë një valë të kalojë përgjatë vargut. Veshi i njeriut nuk është po aq i ndjeshëm ndaj tingujve të frekuencave të ndryshme. Është më i ndjeshëm ndaj frekuencave nga 1000 deri në 4000 Hz. Me intensitet shumë të lartë, valët nuk perceptohen më si zë, duke shkaktuar një ndjesi dhimbjeje të ngutshme në vesh. Intensiteti i valëve të zërit në të cilin ndodh kjo quhet pragu i dhimbjes. Konceptet e tonit dhe timbrit të tingullit janë gjithashtu të rëndësishme në studimin e tingullit. Çdo tingull i vërtetë, qoftë zëri i një personi apo lojë instrument muzikor, nuk është një lëkundje e thjeshtë harmonike, por një përzierje e veçantë e shumë lëkundjeve harmonike me një grup të caktuar frekuencash. Ai që ka më shumë frekuencë të ulët, quhen ton themelor, të tjerët - mbiton. Sasi të ndryshme Tonet e natyrshme në një tingull të veçantë i japin atij një ngjyrosje të veçantë - timbr. Dallimi midis një timbre dhe një tjetri përcaktohet jo vetëm nga numri, por edhe nga intensiteti i mbitoneve që shoqërojnë tingullin e tonit themelor. Nga timbri, ne dallojmë lehtësisht tingujt e një violine dhe një piano, një kitarë dhe një flaut dhe njohim zërat e njerëzve të njohur.

Frekuenca e lëkundjeve quhet numri i lëkundjeve të plota për sekondë. Njësia e matjes së frekuencës është 1 herc (Hz). 1 herc korrespondon me një lëkundje të plotë (në një drejtim ose në tjetrin), që ndodh në një sekondë.
Periudhaështë koha (et) gjatë së cilës ndodh një lëkundje e plotë. Sa më e madhe të jetë frekuenca e lëkundjeve, aq më e shkurtër është periudha e tyre, d.m.th. f=1/T. Kështu, frekuenca e lëkundjeve është më e madhe, aq më e shkurtër periudha e tyre dhe anasjelltas. Zëri i njeriut krijon dridhje zanore me një frekuencë prej 80 deri në 12,000 Hz, dhe veshi percepton dridhjet e zërit në intervalin 16-20,000 Hz.
Amplituda vibrimi është devijimi më i madh i një trupi lëkundës nga pozicioni i tij origjinal (i qetë). Sa më e madhe të jetë amplituda e dridhjes, aq më i fortë është tingulli. Tingujt e të folurit njerëzor janë dridhje komplekse të zërit, të përbërë nga një ose një numër tjetër dridhjesh të thjeshta, të ndryshme në frekuencë dhe amplitudë. Çdo tingull i të folurit ka kombinimin e tij unik të dridhjeve të frekuencave dhe amplitudave të ndryshme. Prandaj, forma e dridhjeve të një tingulli të të folurit është dukshëm e ndryshme nga forma e një tjetri, i cili tregon grafikët e dridhjeve gjatë shqiptimit të tingujve a, o dhe y.

Një person karakterizon çdo tingull në përputhje me perceptimin e tij sipas nivelit të volumit dhe lartësisë.