Звук — это механическая волна, которая распространяется в упругой среде благодаря колебаниям её частиц. Звуковые волны могут распространяться в газах, жидкостях и твёрдых телах, но не распространяются в вакууме. Человек обычно воспринимает звуки с частотой от 20 до 20 000 Гц: частоты ниже 20 Гц называют инфразвуком, а выше 20 000 Гц — ультразвуком. Частота звуковой волны определяет высоту звука: чем она больше, тем выше звук. Громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда, тем громче звук. Скорость распространения звука зависит от среды и её свойств; в воздухе при обычных условиях она составляет примерно 340 м/с. Основные характеристики волны связаны формулой v = λ · ν, где v — скорость волны (м/с), λ — длина волны (м), ν — частота (Гц); период колебаний T измеряется в секундах и определяется формулой T = 1 / ν. Например, гром во время грозы мы слышим позже вспышки молнии, потому что свет распространяется значительно быстрее звука. Типичная ошибка учеников — считать, что звук может распространяться в вакууме или что увеличение частоты обязательно означает увеличение громкости.
Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.
1. Что называют звуком с точки зрения физики?
2. В каких единицах измеряется частота звуковых колебаний?
3. В какой среде звук не может распространяться?
4. Как изменяется высота звука при увеличении частоты колебаний источника?
5. Какое явление объясняет, почему эхо можно услышать после крика в горах?
6. Какой диапазон частот обычно воспринимает человеческое ухо?
7. Звук распространяется в воздухе со скоростью 340 м/с. Какое расстояние он пройдёт за 2 секунды?
8. Частота звуковых колебаний равна 500 Гц. Чему равен период этих колебаний?
9. Скорость распространения звука в некоторой среде равна 300 м/с, а частота волны составляет 150 Гц. Найдите длину звуковой волны.
10. За 4 секунды источник совершил 120 полных колебаний. Чему равна частота колебаний?
11. Почему во время грозы сначала видна молния, а затем слышен гром?
12. Длина звуковой волны в воздухе равна 0,68 м, а скорость её распространения составляет 340 м/с. Чему равна частота этой волны?