Узнайте, как возникает звук для детей. Все о колебаниях, вибрациях и свойствах звука. Познавательная статья для детей об образовании звука.
Cодержание
Каждую секунду дети слышат огромное количество звуков. Но как появляется звук? Все звуки образуются в результате колебаний, или вибраций, очень быстрых движений частиц предметов туда-сюда. В воздухе звук распространяется в виде волн. Ухо воспринимает звуковые волны, проходящие через окружающий нас воздух. Звук может распространяться и в других газах, а также в жидкостях и твердых телах. Поэтому звуки слышны и под водой. Однако в космосе, где воздуха нет, космонавты не могут общаться без рации. Хотя если они соприкоснутся шлемами, то могут услышать друг друга. Воздух внутри шлема вместе с прикосновением твердых тел создает плотную среду, через которую могут проходить звуковые волны.
Образование звука
Звук может возникать разными способами. Например, если ущипнуть гитарную струну, она начинает очень быстро вибрировать, производя звуковые волны. Слегка притронувшись пальцем к звучащей струне, ребенок ощутит ее колебания. А если прижмет палец посильнее, вибрация прекратится и звук смолкнет. Колебания струн гитары, распространяясь в виде звуковых волн, заставляют вибрировать и воздух. Порой люди прикладывают ладонь к уху, чтобы «собрать» больше звуков.
Звук движется со скоростью около 1225 км/час. Это в 30 раз быстрее, чем скорость бегуна на дистанции, но почти в миллион раз медленнее скорости света!
Свойства звука
Звук может иметь различные свойства, которые дети могут заметить. Например, громкость звука зависит от силы колебаний. Чем сильнее колебания, тем больше звуковые волны и громче звук. Громкость измеряется в децибелах. Лист, тихо опустившийся на землю, производит шелест в 10 децибелов, в то время как рев двигателя взлетающего реактивного самолета достигает 120 децибелов.
Звук также может быть высоким или низким. Большая труба звучит ниже, чем свисток. Огромный тигр низко басит, а мышка тонко и высоко пищит. Это связано с различными вибрациями, которые они производят. Чем больше скорость колебаний, тем выше звук.
Кстати, животные, такие как собаки, слышат и более высокие, и более низкие звуки, чем люди. Летучие мыши и дельфины могут воспроизводить и слышать очень высокие звуки - ультразвук - и они пользуются этой способностью для ориентации в пространстве.
Голосовой аппарат
Голос человека - это также звуковые колебания воздуха. Откуда же они берутся? Они возникают в дыхательном аппарате человека. В нашей дыхательной системе есть такие препятствия, которые позволяют нам произносить звуки. Органы, участвующие в образовании голоса, называют голосовым аппаратом.
Мы можем говорить, петь и шептать только на выдохе, когда воздух выходит из легких наружу через рот и нос. В нашей дыхательной системе есть участок между трахеей и глоткой, который называется гортанью. Гортань - это хрящевая трубка, покрытая изнутри слизистой оболочкой. Сверху гортань покрыта надгортанником, состоящим из эластического хряща и расположенным впереди входа в гортань. Слизистая оболочка гортани имеет складки, выступающие в ее полость и содержащие связки и мышцы. Эти складки называются голосовыми складками, или голосовыми связками. Вибрация голосовых связок при прохождении воздуха через голосовую щель создает звуковую волну и рождает голос.
Голосовая щель может быть сужена или раскрыта, и это позволяет нам изменять высоту звука. Например, когда мы молчим, голосовая щель широко раскрыта, а при разговоре или пении она сужается. Мышцы гортани также могут менять положение хрящей, что влияет на ширину голосовой щели и натяжение голосовых связок. Размеры голосовых связок определяют тип голоса: у людей с низкими голосами связки более длинные и толстые, а у людей с высокими голосами связки короткие и тонкие.
Артикуляция и резонаторы
Кроме органов дыхания и места возникновения звуков - гортани - к голосовому аппарату относятся артикуляционный аппарат и резонаторы. Артикуляция - это способ, которым мы формируем звуковые волны, чтобы создавать разные звуки. Артикуляционный аппарат состоит из различных органов, таких как губы, язык, зубы и небо. При движении и сочетании этих органов мы можем производить разные звуки.
Резонаторы - это полости в нашем теле, которые усиливают звуковые волны. Например, горло и грудная клетка служат резонаторами, которые помогают нам производить громкие звуки.
Зачем наушники на заводе?
На шумном производстве люди носят наушники, чтобы ослабить действие звука. Громкий шум может причинить боль и даже привести к глухоте, если он продолжается очень долго. Поэтому наушники помогают защитить уши от вредного воздействия шума и сохранить слух.
Звук - это колебания, которые распространяются в упругих средах, таких как воздух или вода. Любой предмет, если его заставить вибрировать, становится источником звука. Природу рождения звуков наглядно можно представить так: если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим связям частиц давление передается на соседние частицы. Те, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область повышенного давления перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения. Так рождается продольная волна.
Все эти свойства звука и его образование являются интересными для детей и помогают им лучше понять окружающий мир.
