Опыты по теме " Звуковые волны"
опыты и эксперименты по физике (8 класс)

Опыты по теме «звук»

1. Звучащий стакан.

Цель эксперимента: Сравнить скорость звука в твердых телах и в воздухе.

Оборудование: пластмассовый стакан (хорошо получается и с граненым стаканом), резинка в форме колечка.

 Ход опыта

•        Наденьте резиновое колечко на стакан, как показано на рисунке.

•        Приложите стакан дном к уху.

•        Побренчите натянутой резинкой как струной.

Итоги: Слышен громкий звук.

ПОЧЕМУ? Предмет звучит, когда он колеблется. Совершая колебания, он ударяет по воздуху или по другому предмету, если тот находится рядом. Колебания начинают распространяться по заполняющему все вокруг воздуху, их энергия воздействует на уши, и мы слышим звук. Колебания гораздо медленнее распространяются через воздух — газ, — чем через твердые или жидкие тела. Колебания резинки передаются и воздуху и корпусу стакана, но звук слышен громче, когда он приходит в ухо непосредственно от стенок стакана.

2. Струнный инструмент из бумажного стаканчика, нитки и скрепки.

 Что понадобится: нить бумажный стаканчик скрепка (канцелярская) шило.

Отрежьте нитку длиной 15-20 см. Натяните нитку в руках таким образом, чтобы у вас появилась возможность одним или лучше двумя пальцами дергать ее как струну. Какой получается звук? Попробуйте натянуть сильнее. Изменился звук или нет?

Проделайте отверстие в центре дна стаканчика с помощью шила или кнопки и пропустите сквозь него нитку. Привяжите скрепку к тому концу нитки, который проходит через внутреннюю часть стаканчика. Вытяните нитку с другого конца, чтобы скрепка оказалась внутри стаканчика. Прижмите стакан горлышком к уху и, натянув нитку, одним пальцем дергайте ее. В первом случае, когда вы дергали нитку, начали колебаться только те частицы, которые находились в непосредственном контакте с ниткой. Поскольку таких частиц не так уж и много, звук получился мягкий и тихий. Когда мы добавили стаканчик, колебания нитки передались ему, поэтому весь воздух, заключенный в стакане, начал колебаться, и звук получился более глубокий и громкий.

Источник: http://naukaveselo.ru/neobyichnoe-izvlechenie-zvuka-iz-obyichnyih-veshhey.html 

3. Кукарекающий стакан.

В этом опыте мы сделаем с вами устройство, которое будет кукарекать как петух. Что понадобится: нить бумажный стаканчик скрепка (канцелярская) шило, влажная салфетка.

Так же как и в предыдущем опыте проделайте отверстие в центре дна стаканчика. Отрежьте нитку длиной 50-60 см. Привяжите скрепку к одному концу нитки, а свободный конец пропустите через отверстие в дне стаканчика таким образом, чтобы скрепка была с внешней стороны стакана. Возьмите стакан кверху дном так, чтобы нитка свободно висела. Другой рукой возьмите влажную салфетку и аккуратно проведите по нитке, скользя, вниз.

Что вы при этом слышите? Да, кричит петух! Если ничего не слышно, значит салфетка не достаточно влажная – намочите ее и попробуйте еще раз. Этот опыт потребует от вас некоторой сноровки, Когда влажная салфетка скользит по нитке, она создает вибрации, которые поднимаются вверх, достигая донышка стаканчика, и весь стакан начинает колебаться. Как и в предыдущем опыте колебания передаются воздуху внутри стаканчика. Форма стаканчика усиливает звук, и мы слышим довольно громкое «кукарекание», раздающееся из стакана.

Источник: http://naukaveselo.ru/neobyichnoe-izvlechenie-zvuka-iz-obyichnyih-veshhey.html 

4. Буря в стакане.

Аккуратно держи камертон за основание вилки. Ударь его раздвоенным концом о колено или любой обитый тканью твердый предмет.

Слышишь звук? Ударь еще раз. Звук тот же, или его высота изменилась?

Наполни чашку водой. Ударь камертон о колено, осторожно поднеси к чашке и коснись поверхности воды. Что ты видишь?

Многие увлажнители воздуха в жилых помещениях основаны на таком же принципе. Вода из специального резервуара попадает в испарительную камеру. Нижняя часть камеры колеблется с очень высокой частотой, которую человеческое ухо не может зафиксировать (поэтому такая частота называется ультразвуковой). Энергия колебаний передается воде, и частицы воды получают достаточно энергии, чтобы вылететь из камеры в окружающий воздух.

5. От чего зависит громкость звука.

Ударь камертон о колено. Держи его на вытянутой руке. Слышишь ли ты его звук? Попроси друга встать на противоположный конец комнаты. Слышит ли он что-нибудь?

Опять ударь камертон о колено. Теперь поднеси его к столу и поставь основанием на поверхность. Как он звучит теперь? Изменилось ли что-нибудь?
Потренируйся на разных предметах (классная доска, подоконник, шахматная доска и так далее). Какие свойства поверхности помогают усилить звук? Какие свойства только приглушают звук камертона?
Колеблющийся камертон передает свою энергию частицам воздуха. Вилка камертона маленькая, и поэтому она может передать напрямую колебания только небольшому числу частиц воздуха. Поэтому звук от одного камертона не такой уж и громкий.
Как только мы приставляем камертон к большой поверхности, ситуация меняется: колебания передаются также и поверхности.
Поскольку размер стола больше размера вилки, то он может передать энергию большему числу частиц, и громкость звука возрастет. Как только ты поэкспериментируешь с различными материалами, то поймешь, что твердые поверхности, которые могут довольно легко вибрировать, хорошо усиливают звук. Мягкие поверхности, которые не вибрируют, только приглушают звук.

6. Музыкальный бокал.

Бокал необходимо наполнить водой, а потом можно смоченным в воде пальцем водить по краю бокала. Нужно немного приноровиться, отрегулировать силу нажатия пальца и получается отличное пение бокала! Наполняя бокалы различным количеством воды, можно услышать, что поют они по-разному, одни бокалы высоко, другие низко.

При пении бокала на поверхности воды можно заметить волны, такие как образуются, если бросить камешек в воду. А если воды налить максимально много, то появляются даже брызги!

 Этот музыкальный опыт со звуком можно немного преобразовать. Следует сделать бумажный крест из тонких полосок бумаги, концы его загнуть под прямым углом, чтобы он не соскользнул в бок. Наполнить бокал водой до краев и вытереть хорошенько эти самые края, а уже сверху положить крест. Далее смоченным в воде пальцем потереть стенку бокала в любом месте, что бы он запел. Теперь самое интересное! Если палец трет бокал между двух концов бумажно креста, то он начинает медленно вращаться. Прекращается трение – прекращается вращение.

Источник: http://naukaveselo.ru/poyushhie-bokalyi-ili-opyityi-so-zvukom.html 

7. Зачем человеку два уха.

Вам понадобятся: две пластиковые трубочки длиной около 50 сантиметров (гибкая подводка) можно купить в хозяйственном магазине, две воронки, скотч и ножницы и ободок для волос, как помощни. Соедините воронки с пластиковыми трубочками. Возможно, понадобится скотч, чтобы закрепить их. Скрепите две трубочки изолентой или скотчем. Прикрепите трубочки к ободку для волос изолентой. Без ободка эта конструкция держится на голове, но не очень устойчиво. Наденьте наушники на голову и приложите концы трубочек к ушам. Закройте глаза. Попросите вашего помощника пошуметь в разных местах различными предметами. Вы можете определить откуда исходит каждый звук? Говорят в одно ухо, а слышно в другом! Так зачем человеку два уха?

Источник:

http://naukaveselo.ru/zachem-cheloveku-dva-uha-ili-opyityi-so-zvukom.html 

8. Самодельный телефон.

А знаете, как можно самим сделать самый простой «телефон» для двоих человек? Конечно, с настоящим телефоном его сравнить нельзя, но на небольшом расстоянии он будет все же отлично передавать звуки.

Возьмите два картонных стаканчика. Проткните их донышки в центре, проденьте сквозь них тонкий крепкий шнур или веревку. Концы шнура закрепите внутри стаканов, привязав к каждому короткую палочку. Чем длиннее шнур, тем лучше – если удастся найти, можно взять веревку длиной даже более 20 метров.

Участники разговора берут стаканы и расходятся, насколько позволяет шнур. Только учтите – нужно разойтись так, чтобы веревка как следует натянулась. Звук хорошо проводится шнуром только тогда, когда шнур натянут.

Теперь, если один из участников будет говорить в стакан, а другой приставит свой стаканчик к уху, то даже тихо произносимые слова будут отлично слышны.

Можно сделать и еще проще – вместо стаканчиков использовать спичечные коробки, а вместо шнура – обычную нитку (закрепляем ее внутри коробков, привязав к концам спички). Не забудьте – нитка тоже должна быть туго натянута и не должна касаться каких-то предметов, в том числе пальцев, которыми мы держим коробки. Если прижать нитку пальцем, разговор прекратится.

Источник: http://2fixika.livejournal.com/1998.html 

8. Исследование камертонами слуха.

http://медпортал.com/sistemyi-zdravoohraneniya-49_organizatsiya/issledovanie-kamertonami-41046.html 

9. Звуковая волна.  Как увидеть звук.

https://www.youtube.com/watch?v=joOtOu-JdQw 

https://www.youtube.com/watch?v=73UNNYKhBhA 

https://www.youtube.com/watch?v=ROmdxsuXWkw 

10.  Усилитель звука из воздушного шарика.

Тихий звук  может наделать много шума,  если  вы воспользуетесь хорошим проводником звука. Проведите эксперимент с воздушным  шариком и своими собственными ушами, чтобы узнать, как это работает и причем тут физика.

 Что вам понадобится:

   Воздушный шар.  

 Инструкция:

   1.Надуйте воздушный шар.

   2.Держите шар близко к уху и слегка постучите ногтем с другой стороны.

 Что происходит?

 Несмотря на то, что вы лишь  слегка коснулись ногтем шара, в ушах слышен громкий шум. Когда вы надули  шарик, вы заставили молекулы воздуха внутри прижаться  ближе друг к другу. Поскольку молекулы воздуха внутри баллона ближе друг к другу, они становятся лучшим проводником звуковых волн, чем обычный воздух вокруг вас.

Источник http://eksperimentiki.ru/publ/fizika/zvuk/13 

11. Эффект Допплера.

Оглушительно гудя, проносится мимо нас тепловоз. И тотчас тон гудка становится ниже. Если источник звука приближается к нам, то до наших ушей в течение 1 секунды доходит колебаний больше, чем в том случае, когда источник неподвижен. Если же источник звука удаляется, число колебаний звука, воспринимаемых нами, уменьшается. Это явление называется эффектом Допплера. Хотите проверить, как движение звучащего тела сказывается на его звучании? Возьмите игрушечную свистульку и вставьте ее в резиновую трубку длиной 80—100 см. Держите трубку неподвижно и дуйте в нее. Вы услышите ровное звучание свистка. Не прекращая дуть, начинайте вращать трубку. Высота тона свистка будет то повышаться, то понижаться и тем заметнее и чаще, чем быстрее вы крутите трубку.

12. Можно ли увидеть звук?

Понадобится небольшая пластиковая бутылка, пищевая пленка, резинка, свеча.

Срежьте у бутылки дно и затяните его пленкой, закрепите пленку резинкой.

Придвиньте бутылку горлышком к горящей свече примерно на 3 см. Кончиками пальцев резко стукните по пленке, свеча погаснет.

13.  Как  сравнить эффективность распространения звука в газе и твердом веществе?

Возьмите обычные наручные часы.

Вначале держите часы на расстоянии вытянутой руки. Медленно подносите часы к уху до тех пор, пока не услышите первое слабое тиканье. В этом положении измерьте расстояние от часов до уха.

Затем прижмите ухо к столу и положите часы на стол на расстоянии вытянутой руки от уха. Послушайте, не будет ли слышно тиканья часов. Если вы услышите тиканье в этом положении, попросите вашего помощника медленно отодвинуть часы подальше, пока тиканье не станет слабым.

Если же вы не услышите тиканья часов на расстоянии вытянутой руки, медленно придвигайте к себе часы и найдите положение, в котором они будут слышны. Измерьте расстояние от часов до уха и сравните его с тем расстоянием, на котором вы смогли услышать слабое тиканье часов, прислушиваясь к ним в воздухе.

http://class-fizika.spb.ru/index.php/opit/721-op-svuk6 

14.  Как распространяется звук в воде?

Возьмите обычные наручные часы, поместите их в целый пластиковый пакет, туго завяжите пакет, чтобы не проникла вода. Привяжите к мешку веревку и опустите его в аквариум с водой.

Мешок с часами должен находиться на середине расстояния между дном и поверхностью воды, поблизости от стенки аквариума. Прижмите ухо к противоположной стенке аквариума.

Если вы услышите тиканье часов, измерьте расстояние до них. Если нет, попросите вашего помощника двигать часы в вашу сторону до тех пор, когда вы сможете услышать тиканье, Измерьте это расстояние. Сравните это расстояние с теми, которые вы получили в  предыдущем опыте.

http://class-fizika.spb.ru/index.php/opit/721-op-svuk6 

15.  Голоса расчесок.

Высота звука зависит от частоты колебаний звучащего тела. Возьмите три расчески с разной частотой зубьев. Если вы будете проводить их зубьями по куску плотной бумаги, открытки или по куску целлулоидной пленки, то в зависимости от частоты зубьев услышите звук различной высоты.

Та расческа, которая имеет крупные зубья, расположенные не очень часто, звучит более низким тоном, чем та расческа, у которой зубья мельче и частота их больше. А расческа с очень частыми зубьями (такую расческу обычно называют "частый гребень") звучит еще выше. Чистого музыкального тона в этом опыте вы не добьетесь, но разницу в высоте звука заметите хорошо.

16.  Колокол из ложки.

Прочно привяжи длинный шнурок серединой к столовой ложке, а концы шнурка прижми пальцами к закрытым ушам. Наклонись немного, чтобы ложка могла свободно раскачиваться, и ударь ею о плиту или о ножку стола. Бам-м! И правда, в ушах словно колокол загудел.

Бам-м! Бам-м! Ложка от удара колеблется, и эти колебания бегут по шнурку прямо к твоим ушам. Только алюминиевая ложка для этого опыта не годится. Лучше уж вместо нее взять металлический предмет потяжелее. Например, большие клещи, молоток, скалку.

17.  Ложечный звон.

Хотя мы и должны быть благодарны воздуху за то, что он дает нам возможность разговаривать друг с другом, слушать хорошую музыку, все-таки приходится сказать, что воздух не лучший проводник звука. Лучше всего звук проводят твердые тела. После твердых тел хорошо проводят звук жидкости, и только на третьем месте стоят газы.

Сравним на небольшом опыте, как проводят звук воздух и обыкновенная веревка, в данном случае как "представительница" твердых тел. Подвесьте на двух небольших веревочках столовую ложку и ударьте ею об стол. Вы услышите довольно слабенький звон. Но если этот звон будет идти в ваши уши не по воздуху, а через веревки, на которых висит ложка (для этого надо прижать концы веревок к слуховым отверстиям ушей), вы услышите громкий, похожий на колокольный, звон.

Теперь проделайте опыт, меняя ложки на веревках. Сначала подвесьте большую металлическую суповую (разливную) ложку и, ударяя о край стола, прослушайте, как она звучит. Затем еще раз для сравнения прослушайте обыкновенную столовую ложку. И наконец, прослушайте чайную ложку. Во всех трех случаях ложки звучат по-разному: самый низкий, басистый тон был у разливной, большой ложки, немного выше тоном был звон столовой ложки и самый высокий тон был у маленькой, чайной ложки. Звучание ложек зависело от частоты их колебаний. Чем больше ложка, тем частота ее колебаний меньше и, следовательно, звук ниже.

Если вам удастся достать кусочек сухого льда, который обычно бывает у продавцов мороженого, можно будет проделать интересный опыт. Прижмите чайную ложку к кусочку сухого льда, и вы услышите тонкий воющий звук. Он будет продолжаться недолго, потому что ложка, сильно охладившись, звучать перестанет. Звучит она потому, что в месте соприкосновения сухого льда и теплой ложки бурно выделяется углекислый газ. Вырываясь из-под ложки, он заставляет ее колебаться с большой частотой, и мы слышим звук.

Источник http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika021.shtml