Поширення звуку в твердих тілах

Експериментальна установка

Поширення (або проходження) звуку у твердому тілі відбувається так: один кінець тіла приводять у вібрацію (наприклад, поклавши на нього камертон), і ця вібрація поширюється крізь тверде тіло до іншого кінця. У цьому експерименті передача звукових коливань у твердому тілі можна сприйняти як вібрацію іншого кінця безпосередньо або через повітря.

Експерименти також демонструють, що звук камертона вже не можна почути у повітрі, або почути дуже слабко на відстанях приблизно 20 см. Однак на порівнянних відстанях звук передається крізь тверді тіла настільки добре, що його можна чітко почути.

До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.

Дротовий телефон

Якщо з'єднати дві відкриті з одного боку бляшанки шнуром із закритою стороною, то можна говорити в одну бляшанку і чути співрозмовника з іншої бляшанки. Цей так званий шнуровий телефон дозволяє спілкуватися по довжині шнура, навіть на таких відстанях, де звичайна розмова вже неможлива.

Але як це можливо, що Ви говорите в закриту ємність, а слова все одно передаються більш зрозуміло, ніж якби Ви говорили безпосередньо з іншою людиною по повітрю?

Експериментальна установка

Звук може генеруватися, наприклад, коливанням камертона і зазвичай досягає вуха повітрям. На різних прикладах дослідіть, чи поширюється звук не лише в повітрі, а й у твердих тілах.

1. Чи передається звук через лінійку, зроблену з пластику?
2. Чи може голова людини передати звук до вуха?
3. Чи достатньо тонкої нитки для передачі звуку?

Малюнок 1

Експеримент з лінійкою

1. Ударте по камертону за допомогою молоточка (мал. 1).

2. Спочатку тримайте камертон у повітрі, а потім віддаляйте його від вуха, поки не перестанете його чути. Оцініть відстань, якої Ви досягли, і запишіть її.

Малюнок 2

3. Вдарте камертоном ще раз.

4. Помістіть його на один кінець лінійки, а потім піднесіть інший кінець до вуха (рис. 2).

5. Порівняйте свої спостереження з обох експериментів.

Малюнок 3

Експеримент: покладіть камертон на голову

1.Ударте по камертону за допомогою молоточка.

2. Швидко розміщуйте камертон по черзі в різних місцях на голові (мал. 3): зверху, ззаду, безпосередньо біля вуха, ... .

3. Опишіть, як змінюється звучання камертона, коли Ви кладете його на голову.

4. Зверніть увагу, де потрібно тримати камертон на голові, щоб звук був найгучнішим.

Малюнок 4

Експеримент з шовковою ниткою

1.Спочатку з'єднайте воронку і камертон шовковою ниткою (приблизно 1 м) таким чином: Пропустіть нитку через воронку знизу і закріпіть її на верхньому краю за допомогою вузлика. (Рис. 4). Прикріпіть камертон до іншого кінця нитки іншим вузлом.

2.Ударте молоточком по камертону і тримайте його якомога далі від себе, не розтягуючи нитку. Зверніть увагу, чи чути камертон.

Рис. 5

3.Потім знову вдарте молоточком по камертону.

4. Нехай камертон вільно звисає на нитці і піднесіть воронку до вуха (рис. 5). Зверніть увагу, чи чуєте Ви камертон.