§ 13. Звукові явища. Звук, голос, слух

Світ навколо пронизують різноманітні коливання. Але, на відміну від хвилі, що пробігла по воді, їх не так просто побачити. Міст, що тремтить під колесами автівок, дошки підлоги, що прогинаються під важкими кроками. Гілка дерева, збурена пташкою, що спурхнула, чашка і поверхня столу які вібрують в результаті контакту одна з одною. Дійсно, наш світ — справжнє море коливань! Приклади такого явища, як коливання, можна розглянути на малюнку 13.1.

Мал. 13.1. Коливання

Коливання — рух, який повторюється в часі.

Вимовляючи слова, людина залишається нерухомою — не починає гойдатися з одного боку в інший. Чому ж наш голос належить до коливань?

Звук людського голосу породжується коливанням голосових зв’язок, а не всього тіла людини.

Тісно контактуючи з фізичними тілами, повітря не залишається осторонь і теж бере участь у коливаннях. Коливається струна гітари — коливається і повітря. Утворене збурення хвилею передається в повітрі, досягає наших вух — і ми чуємо відповідний йому звук. Звук — хвилеподібне поширення коливань у газах, рідинах і твердих тілах.

Мал. 13.2. Поширення звукової хвилі

Звукова хвиля у рідинах та газах є поздовжньою: кожна частинка середовища коливається вздовж лінії поширення звуку. Коливання передається від частинки до частинки речовини (мал. 13.2).

2. Джерело та приймачі звуку

Звук у середовищі створюється тілом, яке коливається. Тіло, що своїми коливаннями створює звук, є джерелом звуку.

Джерела звуку поділяються на природні (мал. 13.3) та штучні (мал. 13.4).

Мал. 13.3. Природні джерела звуку

Мал. 13.4. Штучні джерела звуку

ПОМІРКУЙТЕ

Наведіть ще приклади природних і штучних джерел звуку.

Джерелом звуку людини є голосові зв’язки. Прикладіть руки до горла, коли ви говорите, і відчуєте вібрацію. У дітей голосові зв’язки коливаються з більшою кількістю коливань у секунду, ніж у дорослих, тому дитячі голоси вищі.

Найважливішим для нас приймачем звуку є, звичайно, вухо. Вухо є природним приймачем звуку, однак створені й штучні приймачі звуку. Завдяки ним ми користуємося радіо, телефоном, мікрофоном. За їх допомогою людина з вадами слуху може чути.

Джерело звуку має робити не менше 20 коливань за секунду, щоб ми його почули. Це дуже низький звук. Крила бджіл роблять 200 коливань за секунду, тому ми чуємо високий звук. Дуже високі звуки (понад 20 000 коливань за секунду) ми не чуємо.

2. Чи однакова швидкість поширення звуку в різних середовищах?

ПОМІРКУЙТЕ

Що необхідно для поширення звуку?

Для поширення звуку необхідне середовище. Поширення звукових хвиль у різних середовищах відбувається з різною швидкістю.

Учення про звук називається акустика. Іноді так називають і умови поширення звуку в приміщенні. Наприклад, говорять: «У цьому приміщенні гарна акустика». Багато концертних залів славляться своєю акустикою. Вражає своєю акустикою Софія Київська — визначна пам’ятка історії та архітектури України (мал. 13.5).

Мал. 13.5. Софія Київська

ПОМІРКУЙТЕ

Чому швидкість поширення звуку неоднакова в різних середовищах?

За допомогою дослідів було встановлено, що в повітрі швидкість звуку є найменшою і становить приблизно 331 м/с. У воді цей показник становить приблизно 1403 м/с. У твердих тілах швидкість звуку ще більша, ніж у рідинах, зокрема у сталі — 5100 м/с. Крім того, швидкість поширення звуку в середовищі залежить від температури середовища.

Погано проводять звук такі матеріали, як повсть, скловата, пористі панелі, пресований корок тощо. Ці матеріали використовують для звукоізоляції, тобто для захисту приміщень від сторонніх звуків (мал. 13.6).

Мал. 13.6. Звукоізоляційні матеріали: А — повсть, Б — скловата, В — пресований корок

ПОМІРКУЙТЕ

Чи поширюється звук у космосі?

У космосі звичного для землян повітря немає, там панує вакуум — простір, вільний від будь-якої речовини. Тому в ньому людина не почує жодних звуків. Подорожі в космосі супроводжуються повною тишею. Отже, випливає простий висновок — описані фантастами космічні битви відбуваються наче в німому кіно. Але, подивившись фільм «Зоряні війни», можна почути і ревіння ракетних двигунів, і гуркіт, що є помилковим з точки зору фізики.

3. Що таке луна?

Звуку властиве явище відбивання. Саме відбиванням звуку можна пояснити відлуння (луну). Луна — це звук, відбитий від віддаленої перешкоди (мал. 13.7). Можливо, вам доводилося бути в горах. Якщо там голосно кричати, можна у відповідь почути закінчення слів (луну). У горах по-особливому звучить національний український музичний інструмент — трембіта. Він є найдовшим музичним інструментом у світі, його довжина від 3 до 8 метрів. І навіть увійшов до Книги рекордів Гіннеса (мал. 13.8).

Мал. 13.7. Утворення луни

Мал. 13.8. Явище луни в горах

ЗНАЙДІТЬ ІНФОРМАЦІЮ

Знайдіть в інтернеті опис трембіти. Чим пояснюється її особливе звучання?

На властивості звуку відбиватися від поверхонь заснована дія рупора. їм користуються на мітингах, змаганнях, для посилення потужності звуку та поширення на великі відстані.

4. Якими бувають звуки?

Звуки бувають голосними та тихими. Гучність, зумовлена розмахом коливань джерела звуку, вимірюється в децибелах (дБ). Одиниця гучності названа на честь американського винахідника телефону (1876 рік винаходу) Александра Грема Белла.

Найслабший звук, який ми чуємо, — 10 дБ (з таким звуком падає з дерева листя). Якщо ви розмовляєте пошепки, то це 30 дБ, якщо кричите — 70 дБ, гуркіт грому — 100 дБ. Шуми понад 130 дБ спричиняють хворобливі відчуття у вухах і запаморочення, тому що звуки у вухах перетворюються в нервові імпульси та через слуховий нерв передаються в мозок. Ось чому від прослуховування голосної музики, фільма чи мультфільми може виникнути головний біль.

ПРАКТИЧНЕ ЗАВДАННЯ «Дослідження звукових явищ» виконайте за посиланням https://bit.ly/3gBhekU12 або QR-кодом.

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ

Звук — це коливання, які поширюються в газах, твердих тілах, рідинах.

Тіло, що своїми коливаннями створює звук, є джерелом звуку.

Луна — це звук, відбитий від віддаленої перешкоди.

Звук характеризують за гучністю та висотою. Гучність, обумовлена розмахом коливань джерела звуку, вимірюється в децибелах (дБ).

ПЕРЕВІРТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

• 1. Що таке звук?
• 2. Назвіть природні та штучні джерела звуку.
• 3. Чи завжди ми можемо чути звук?
• 4. Поясніть утворення відлуння (луни)?
• 5. Наведіть приклади звуків з повсякденного життя, які мають велику гучність, малу гучність.

ЗАСТОСУЙТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

Складіть рекомендації щодо зменшення гучності шуму, який виникає навколо вас упродовж (зважайте на ті чинники, які ви можете змінити).

ДОМАШНЯ ЛАБОРАТОРІЯ

Як розповісти дитині про звуки? Казка “Дивний ліс” “

Ще до школи дитина знайомиться з поняттями “звук” і “буква”. Уміння вичленяти звуки з мови — показник стану фонемного слуху, основа мовного розвитку. Повчальна казка “Дивний ліс” допоможе пояснити вашому малюкові, що таке звук.

За зеленими полями, за високими лісами, за глибокими річками.

Що? Мій дорогий юний друг, ти запитуєш, чому усі найзагадковіші речі відбуваються саме за цими самими лісами, горами і річками, не позначеними на карті? Чому?

Є ще чудеса Тридев’ятого царства, Тридесятої держави і особливі пригоди на морі-океані, на острові Буянить. Ти перевіряв, шукав в Інтернеті Тридев’яте царство і острів Буянить і не знайшов?

Якщо чесно, то я і сама не знаю, де знаходиться ліс, в якому живуть звуки. Я потрапила туди абсолютно випадково. Уві сні. А перед сном я дуже люблю читати цікаві книги. І одного разу.

“А, М, Р, и, До, З, Г, Д, В, У, З”.

Що таке? Хто це говорить зі мною на незрозумілій мові? Який дивний ліс, усі дерева покриті різноколірними квітами. Я ж знаю, що ромашки — зовсім не дерева, чому раптом липа цвіте ромашками, а на ялинці розпустилися лілії? Красиво, ніби зібралася до діточок на Новий рік.

“Би, Г, І, Т, Р, Же, Х, Ч”. Що таке? Знову ці дивні ЗВУКИ.

— Відгадала, відгадала, — почулося із-за куща, обвішаного яблуками. Ми-то з вами знаємо, що яблука ростуть на деревах, а не на кущах, але в цьому лісі все навпаки.

— Що я відгадала? — запитала я, намагаючись розгледіти свого співрозмовника.

— Відгадала. Це чарівний ліс, в якому живуть звуки.

— Дозвольте, але звуки живуть скрізь. І у моєму місті, і в моєму будинку, навіть в моїй квартирі.

— У тебе є будинок? — запитала невидимка.

— І у нас є свій дім — це наш чарівний ліс. Але ми буваємо всюди, просто дуже любимо подорожувати.

— І не лише, — пролунав інший голос. Він звучав якось глухо, ніби був застуджений, — ми ще і працюємо.

— Працюєте? — Здивувалася я.

— У нас багато роботи, — заторохтів дзвінкий голос, — без нашої роботи ви усі давно пропали б.

— Так вже і пропали? — не повірила я.

— Звичайно, — знову відгукнувся застуджений, — ви б просто перестали розуміти один одного.

— Адже уся ваша мова складається із звуків. Ми постійно працюємо, збираючи слова, а слова в пропозиції, а вже з пропозицій виходять цілі історії.

— Або навіть вірші!

— Не могли б ви показатися? Я якось не звикла спілкуватися з тими, хто ховається, — попросила я.

— На жаль, ми невидимі.

— Зате прекрасно чутні. Я, наприклад, звук З. Чуєш, який я дзвінкий. З-З-З-З.

— Схоже на комариний писк.

— Ха-ха-ха, — розсміявся застуджений голос. — Здорово тебе дратують, задавака! Дозвольте представитися, я — С. С-С-С.

— Тепер мені здається, що свистить чайник.

— Я і правда звучу, як свист, трохи глухий, — не образився С.

— І чим ви тут займаєтеся?

— Ми граємо в превращалки. Дивися!

На поляні з’явилася . коза. Справжнісінька біла коза, з великими рогами і бородою. Вона побігла на мене, націливши роги.

— Ой, ой, ой! — закричала я.

Але не встигла коза добігти, як перетворилася ст. косу. Справжнісіньку косу, якій косять траву.

Ці двоє невидимих хихикали наді мною.

— Коза-коса, я зрозуміла, ви просто міняєтеся місцями.

А ти, дружок, помітив, підміну? Давай вимовимо ще раз, якщо ти почуєш дзвінкого задаваку З, то підніми праву руку, а якщо глухого скромного З — ліву.

Поки ми з тобою грали, ліс кудись подівся. Зате замість нього з’явився величезний стовп, по якому лізе. заєць. Ніяк не можу звикнути, що ми в чарівному лісі.

— А ти не зрозуміла? Ми перетворили ліс ст.

Хлопці, допоможіть мені. Здається, ліс не можна перетворити на зайця або стовп(леЗ).

— Звичайно, заєць що робив?

Ну ось, пропав і стовп, і заєць, а замість нього з’явилася довга огорожа. Нескінченний, я б сказала.

— Це так ви гостей зустрічаєте?

— Придивися, бачиш щілину між дошками?

— Так, — зраділи З і З.

Варто було мені виявити проміжок, як від огорожі і сліду не залишилося. Замість нього в чистому полі стояв умивальник, з якого текла вода.

— Ну ми так не граємо — відразу здогадалася.

А ви, хлопці, здогадаєтеся, знайдете місце в словах, де наші нові знайомі влаштували чехарду?

— Ой, ми загралися, — несподівано стало тихо.

— Звуки, звуки! — звала я, але ніхто не відгукувався. Від цієї тиші я прокинулася.

Як розповісти дитині про звуки? Казка “Дивний ліс” “

Ще до школи дитина знайомиться з поняттями “звук” і “буква”. Уміння вичленяти звуки з мови — показник стану фонемного слуху, основа мовного розвитку. Повчальна казка “Дивний ліс” допоможе пояснити вашому малюкові, що таке звук.

За зеленими полями, за високими лісами, за глибокими річками.

Що? Мій дорогий юний друг, ти запитуєш, чому усі найзагадковіші речі відбуваються саме за цими самими лісами, горами і річками, не позначеними на карті? Чому?

Є ще чудеса Тридев’ятого царства, Тридесятої держави і особливі пригоди на морі-океані, на острові Буянить. Ти перевіряв, шукав в Інтернеті Тридев’яте царство і острів Буянить і не знайшов?

Якщо чесно, то я і сама не знаю, де знаходиться ліс, в якому живуть звуки. Я потрапила туди абсолютно випадково. Уві сні. А перед сном я дуже люблю читати цікаві книги. І одного разу.

“А, М, Р, и, До, З, Г, Д, В, У, З”.

Що таке? Хто це говорить зі мною на незрозумілій мові? Який дивний ліс, усі дерева покриті різноколірними квітами. Я ж знаю, що ромашки — зовсім не дерева, чому раптом липа цвіте ромашками, а на ялинці розпустилися лілії? Красиво, ніби зібралася до діточок на Новий рік.

“Би, Г, І, Т, Р, Же, Х, Ч”. Що таке? Знову ці дивні ЗВУКИ.

— Відгадала, відгадала, — почулося із-за куща, обвішаного яблуками. Ми-то з вами знаємо, що яблука ростуть на деревах, а не на кущах, але в цьому лісі все навпаки.

— Що я відгадала? — запитала я, намагаючись розгледіти свого співрозмовника.

— Відгадала. Це чарівний ліс, в якому живуть звуки.

— Дозвольте, але звуки живуть скрізь. І у моєму місті, і в моєму будинку, навіть в моїй квартирі.

— У тебе є будинок? — запитала невидимка.

— І у нас є свій дім — це наш чарівний ліс. Але ми буваємо всюди, просто дуже любимо подорожувати.

— І не лише, — пролунав інший голос. Він звучав якось глухо, ніби був застуджений, — ми ще і працюємо.

— Працюєте? — Здивувалася я.

— У нас багато роботи, — заторохтів дзвінкий голос, — без нашої роботи ви усі давно пропали б.

— Так вже і пропали? — не повірила я.

— Звичайно, — знову відгукнувся застуджений, — ви б просто перестали розуміти один одного.

— Адже уся ваша мова складається із звуків. Ми постійно працюємо, збираючи слова, а слова в пропозиції, а вже з пропозицій виходять цілі історії.

— Або навіть вірші!

— Не могли б ви показатися? Я якось не звикла спілкуватися з тими, хто ховається, — попросила я.

— На жаль, ми невидимі.

— Зате прекрасно чутні. Я, наприклад, звук З. Чуєш, який я дзвінкий. З-З-З-З.

— Схоже на комариний писк.

— Ха-ха-ха, — розсміявся застуджений голос. — Здорово тебе дратують, задавака! Дозвольте представитися, я — С. С-С-С.

— Тепер мені здається, що свистить чайник.

— Я і правда звучу, як свист, трохи глухий, — не образився С.

— І чим ви тут займаєтеся?

— Ми граємо в превращалки. Дивися!

На поляні з’явилася . коза. Справжнісінька біла коза, з великими рогами і бородою. Вона побігла на мене, націливши роги.

— Ой, ой, ой! — закричала я.

Але не встигла коза добігти, як перетворилася ст. косу. Справжнісіньку косу, якій косять траву.

Ці двоє невидимих хихикали наді мною.

— Коза-коса, я зрозуміла, ви просто міняєтеся місцями.

А ти, дружок, помітив, підміну? Давай вимовимо ще раз, якщо ти почуєш дзвінкого задаваку З, то підніми праву руку, а якщо глухого скромного З — ліву.

Поки ми з тобою грали, ліс кудись подівся. Зате замість нього з’явився величезний стовп, по якому лізе. заєць. Ніяк не можу звикнути, що ми в чарівному лісі.

— А ти не зрозуміла? Ми перетворили ліс ст.

Хлопці, допоможіть мені. Здається, ліс не можна перетворити на зайця або стовп(леЗ).

— Звичайно, заєць що робив?

Ну ось, пропав і стовп, і заєць, а замість нього з’явилася довга огорожа. Нескінченний, я б сказала.

— Це так ви гостей зустрічаєте?

— Придивися, бачиш щілину між дошками?

— Так, — зраділи З і З.

Варто було мені виявити проміжок, як від огорожі і сліду не залишилося. Замість нього в чистому полі стояв умивальник, з якого текла вода.

— Ну ми так не граємо — відразу здогадалася.

А ви, хлопці, здогадаєтеся, знайдете місце в словах, де наші нові знайомі влаштували чехарду?

— Ой, ми загралися, — несподівано стало тихо.

— Звуки, звуки! — звала я, але ніхто не відгукувався. Від цієї тиші я прокинулася.