Звуки повсюду сопровождают нас в окружающей природе. Давайте вместе исследуем это удивительное явление.
Распространенность звуков в природе
Мы живем не только в мире света и красок, но и в мире звуков. Куда бы мы ни пошли, нас окружают разнообразные звуки природы:
- пение птиц
- шелест листвы
- журчание воды
- стрекот насекомых
Даже когда кажется, что вокруг тишина, стоит только прислушаться, и мы начинаем различать множество звуков. Звуковые явления примеры в природе встречаются повсеместно.
Источники возникновения звука
Что является источником звука в природе? Давайте рассмотрим несколько примеров.
- Колеблющиеся струны музыкальных инструментов
- Голосовые связки человека и животных
- Крылья насекомых (комаров, пчел, шмелей)
Как видите, звук возникает при колебаниях некоторого тела. Чем чаще колебания, тем выше частота звука. Например, звуковые явления примеры из физики 7 класса показывают, что частота колебаний крыльев комара составляет 600 колебаний в секунду. Это высокий звук. А вот частота колебаний крыльев шмеля всего 240 колебаний в секунду - поэтому мы слышим низкий гул.
| Насекомое | Частота колебаний крыльев (Гц) |
| Комар | 600 |
| Шмель | 240 |
Таким образом, колеблющиеся тела являются источниками звука в природе. Чем выше частота колебаний, тем звук имеет более высокий тон.
Звуки вне диапазона человеческого слуха
Наш слух способен воспринимать звуковые колебания в диапазоне частот приблизительно от 20 до 20 000 Гц. А что насчет более низких и высоких частот?
Существуют звуковые явления примеры инфразвуков (ниже 20 Гц) и ультразвуков (выше 20 000 Гц), которые человек не слышит, но воспринимают некоторые животные.
Например, слоны и тигры используют для общения инфразвук. А летучие мыши и дельфины - ультразвук.
Хотите послушать, как звучат инфра- и ультразвуки? К сожалению, мы не сможем их услышать напрямую. Но существуют специальные устройства, которые преобразуют неслышимые нами колебания в звук нужной частоты.
Свойства звука: распространение в разных средах
Мы выяснили, что звук возникает при колебаниях тел. Но как именно он распространяется в окружающем пространстве?
Оказывается, звук может распространяться в газах (воздух), жидкостях (вода) и даже твердых телах. Это одно из удивительных свойств звука.
Например, если мы услышим разговор или музыку из соседней квартиры, то звуковые явления (примеры 7 класс) покажут, что звук распространился по стенам из твердого материала.
Или, когда мы бросаем камушек в воду и видим расходящиеся круги по поверхности - происходит распространение звуковой волны в жидкости.
Биологическое воздействие звуков
Как уже говорилось, звуки могут по-разному влиять на человека. Какие звуки приятные, а какие вредные?
К приятным звукам природы относят:
- Журчание ручья
- Шум дождя
- Пение птиц
Они успокаивают нервную систему, помогают расслабиться и отдохнуть. А вот громкие и резкие звуки наоборот раздражают и могут нанести вред здоровью при длительном воздействии.
Например, работа на производстве с громким оборудованием, регулярное посещение ночных клубов и концертов с оглушительной музыкой могут привести к частичной потере слуха. Поэтому важно беречь свой слух и избегать вредного воздействия шума.
Инфразвуки
Ранее уже упоминались звуковые явления (примеры 5 класс) инфразвуков, которые находятся за пределами человеческого восприятия (ниже 20Гц). Некоторые животные, такие как слоны, собаки, киты и дельфины, способны их улавливать.
Предполагается, что инфразвуки используются этими животными для общения на больших расстояниях - до нескольких километров. Возможно, поэтому слоны собираются в большие стада, а киты мигрируют на огромные расстояния - они слышат друг друга!
Ультразвуки
На другом конце звукового спектра находятся ультразвуки (выше 20 000 Гц) - их тоже не слышит человек, зато распознает множество животных.
Например, звуковые явления (примеры 7 класс) показывают, что летучие мыши используют ультразвук для эхолокации в пещерах. А дельфины и киты - для ориентации в мировом океане.
Удивительно, что при помощи ультразвука животные могут не только определять расстояние до объектов, но и распознавать их форму и структуру!
Применение ультразвука
Ультразвук находит применение не только в животном мире. Люди также используют его в различных областях.
Например, в медицине ультразвук применяют для ультразвуковой диагностики - получения изображений внутренних органов. А также в физиотерапии для лечения воспалений и болевых синдромов.
Защита от шума
Мы выяснили, что громкие и неприятные звуки могут наносить вред здоровью. Как же защитить себя от шума?
Во-первых, стоит соблюдать режим труда и отдыха - давать перерывы и восстанавливать слух в тишине. Во-вторых, при работе с громкой техникой обязательно использовать средства защиты - наушники, беруши.
Музыкальная акустика
Особая область науки - музыкальная акустика - изучает физические свойства музыкальных звуков, принципы работы музыкальных инструментов, акустику концертных залов.
Благодаря достижениям в этой сфере создаются все новые музыкальные инструменты с уникальным звучанием. А также проектируются концертные залы с идеальной передачей музыкальных фрагментов от сцены к слушателям.
Биоакустика
Еще один любопытный раздел акустики - биоакустика - изучает роль звука в жизни живых организмов.
С помощью биоакустики исследуются вопросы звуковой коммуникации в животном мире, влияния шума на флору и фауну, а также разрабатываются методы акустического воздействия для улучшения роста и развития растений.
Влияние шума на растения
В рамках биоакустики изучается также воздействие шума на растения. Выяснилось, что громкие и продолжительные шумы оказывают негативное влияние на рост и развитие растений.
Например, исследования показали, что деревья, растущие вблизи шумных автотрасс, отстают в росте и дают меньший урожай. Предполагается, что шум нарушает процессы фотосинтеза и дыхания растений.
Методы снижения шума
Для уменьшения вредного воздействия шума используются различные методы.
Например, в городах для снижения транспортного шума применяют шумозащитные экраны вдоль дорог. А на производстве устанавливают специальные кожухи и камеры для изоляции шума станков и механизмов.
Акустические иллюзии
Иногда в акустике наблюдаются удивительные эффекты, которые пока не нашли однозначного научного объяснения.
К таким акустическим иллюзиям относят, например, так называемые "поющие" песчаные барханы. При определенном резонансе ветра, дующего сквозь массивы песка, возникает звук, похожий на женское пение.
Перспективы развития акустики
Несмотря на многовековую историю, акустика как наука не стоит на месте и продолжает активно развиваться.
В частности, ведутся работы по расширению границ слышимости человека, созданию новых музыкальных инструментов, изучению влияния инфра- и ультразвука на живые организмы.
Также перспективным направлением является использование акустики в экологическом мониторинге состояния окружающей среды.
