¿Qué es la generación y difusión del sonido?

El sonido es una herramienta importante para que los humanos comuniquen información y es un fenómeno físico común: el fenómeno acústico. Nos ocupamos del sonido todo el tiempo en nuestra vida diaria: hablando entre nosotros, escuchando canciones... Entonces, ¿sabes cómo se produce y transmite el sonido?

1. La producción del sonido

Los fenómenos sonoros son ricos y coloridos. Tenemos dos oídos y podemos oír todo tipo de sonidos. Podemos obtener todo tipo de conocimientos comunicándonos con camaradas y podemos aprender sobre los asuntos mundiales escuchando transmisiones de radio. El sonido es un canal importante a través del cual entendemos las cosas que nos rodean. ¿Cómo se produce el sonido? Podemos entender la producción de sonido desde diferentes aspectos, o cuáles son las diferentes características de varios objetos cuando suenan. En primer lugar, debemos entender cómo las personas emiten sonidos. Esta es la forma más sencilla y común de emitir sonidos. Podemos hacer esto: Pon tu mano en tu garganta. ¿Cómo te sientes cuando dices la palabra "sonido"? Sentirás que tu laringe vibra cuando hablas. Cuando no hablas, tu laringe no vibra. Es decir, la producción de sonido depende de la vibración de las cuerdas vocales. Cuando las cuerdas vocales no vibran, no hay sonido. . También podemos encontrar algunos ejemplos de vocalizaciones en la vida diaria para sentir la "vibración". Por ejemplo, cuando colocamos una regla plana y la presionamos sobre la mesa, la regla emitirá un sonido de "zumbido". En este momento, podemos ver claramente que la regla está vibrando. En verano, ¿de qué depende la cigarra y cómo emite sonidos mientras está recostada en las ramas? Decimos que las cigarras también tienen sus propios órganos vocales. Este órgano está ubicado en el abdomen de la cigarra. La cigarra macho tiene un órgano vocal, que chirría cuando corteja. la cigarra macho emite un sonido, hay una capa debajo de su abdomen. La delgada membrana articulatoria, cuando los músculos articulatorios se contraen, hace que los músculos articulatorios vibren y el sonido se vuelve muy fuerte debido a la amplificación de la cámara vocal, y así sucesivamente. . Todo muestra que los objetos que producen sonido tienen la misma característica cuando emiten sonidos: todos los objetos que producen sonido vibran. De esto podemos concluir: "El sonido se produce por la vibración de los objetos". Es decir, todos los objetos que emiten sonidos vibran. Cuando la vibración cesa, el sonido cesa. De la misma manera, dado que la vibración puede producir sonido, también podemos registrar la vibración del sonido. Si es necesario, dejamos que el objeto vibre de acuerdo con la ley de vibración registrada y se producirá el mismo sonido que el original, de modo que el sonido pueda ser. en conserva. Los equipos audiovisuales, como las cintas y los discos compactos que utilizamos, se fabrican siguiendo este principio.

Ahora que sabemos cómo se produce el sonido, es decir, por la vibración de un objeto, ¿cómo llega el sonido a nuestros oídos, es decir, cómo viaja el sonido a gran distancia? Discutamos este tema juntos.

2. Propagación del Sonido

Exploración

Haz la pregunta: ¿Cómo se propaga el sonido desde el objeto que lo produce hasta un lugar distante?

Conjetura: Para que el sonido se difunda puede ser necesario algo como medio.

Realiza un experimento: coloca dos mesas muy juntas, una persona golpea la mesa para que las personas cercanas no puedan escuchar directamente el sonido del golpeteo, y la otra persona acerca la oreja a la otra mesa superior.

Conclusión: Se pueden escuchar golpes.

Es decir, la propagación del sonido requiere material, a dicho material se le llama medio. Pero a veces parece que el sonido se puede oír sin el medio. Por ejemplo, cuando ocurre un trueno, nada parece soportarlo. Entonces, ¿realmente el trueno necesita un medio para propagarse?

Ahora diseñamos un experimento para verificarlo.

Coloca un tapón de goma en la parte superior de la cuerda que sujeta la campana. Inserte el tapón de goma en el matraz y agítelo hasta que escuche una pequeña campana. Quitamos el tapón de goma, echamos un poco de agua en el matraz, calentamos el matraz para que hierva el agua del matraz, y después de que salga a borbotones una gran cantidad de vapor de agua, dejamos de calentar y apretamos rápidamente el tapón de goma. Deje enfriar por un momento, espere hasta que la mayor parte del vapor de agua del matraz se haya condensado y el gas en la botella sea diluido, luego agite el matraz y escuche el sonido de la pequeña campana. Comparando la intensidad de los dos sonidos de campana, se puede sentir claramente que el sonido es muy débil cuando el gas es escaso. De esto se puede deducir que el sonido no se puede transmitir en el vacío, lo que significa que el sonido no se puede propagar sin un medio. Por ejemplo, como no hay aire en la Luna, los astronautas cara a cara sólo pueden comunicarse por radio.

Decimos que el aire no es sólo el medio para la transmisión del sonido, sino también un medio importante. Sin aire, no podemos escuchar la voz de los demás incluso si hablamos cara a cara. trueno en absoluto.

También todos sabemos que los peces en la orilla se asustarán cuando escuchen el ruido en la orilla, lo que demuestra que el agua puede transmitir sonido.

Se puede ver en los experimentos o ejemplos anteriores: los sólidos, los líquidos y los gases pueden propagar el sonido.

Dado que el aire es un importante medio de transmisión del sonido, ¿cómo se propaga el sonido en el aire? Ahora exploremos. Tome el tambor como ejemplo. Al tocar el tambor, verá que la superficie del tambor vibra de izquierda a derecha. Cuando el tambor vibra hacia la izquierda, el aire del lado izquierdo se comprime, lo que hace que esta parte del aire sea más densa. vibra hacia la derecha, el aire en el lado izquierdo se vuelve escaso. A medida que la superficie del tambor vibra continuamente de izquierda a derecha, se forman fluctuaciones densas y densas en el aire, que se propagan a gran distancia. Este proceso es muy parecido a la propagación de ondas de agua. Si arrojamos una piedra a un lago en calma, el agua formará círculos de ondas de agua que seguirán extendiéndose en la distancia. Por tanto, el sonido también se propaga hacia el exterior en forma de ondas, a las que llamamos ondas sonoras.

Velocidad del sonido: Cuando hablamos, se puede escuchar el sonido inmediatamente en esta sala, entonces, ¿el sonido tarda tiempo en propagarse? De hecho, muchos fenómenos en la naturaleza pueden ayudarnos a dibujar el sonido. conclusión: los relámpagos y los relámpagos ocurren simultáneamente, pero a menudo vemos primero los relámpagos y luego escuchamos los truenos; si gritas en una montaña alta, escucharás ecos continuos durante una competencia de atletismo, primero verás el humo de la salida; arma en la distancia, y luego escuchar los disparos... todo esto muestra que el sonido necesita tiempo para viajar. En física, la distancia que recorre el sonido por segundo se llama velocidad del sonido. Generalmente, la distancia se representa con S y su unidad es metros (m); la velocidad se representa con V y su unidad es metros/segundo (m/s), leída como metros por segundo, y su tiempo se representa con t; La unidad es segundos. Entonces, v (metros/segundos) = S(metros)/t (segundos). La velocidad del sonido depende del tipo de medio. En términos generales, entre las tres sustancias sólida, líquida y gaseosa, el sonido se propaga más rápidamente en los sólidos y más lentamente en los gases. En el aire, por cada aumento de 1°C en la temperatura, la velocidad del sonido aumenta aproximadamente 0,6 m/s. La velocidad del sonido en el aire a 15°C es 340 m/s. En la vida real, lo que llamamos aviones supersónicos se refiere a aquellos aviones que pueden alcanzar velocidades superiores a los 340 m/s.

Eco: ¿Alguna vez has tenido esta experiencia? Durante las actividades al aire libre, cuando subes a la cima de una montaña y gritas a las montañas, escucharás sonidos muchas veces, como si alguien te estuviera respondiendo. Este interesante fenómeno es el eco. El eco es un fenómeno acústico causado por el sonido que se refleja cuando encuentra obstáculos durante la propagación. Quizás te preguntes: ¿Por qué solo puedes escuchar ecos en los suburbios, pero no hay eco cuando hablas en el interior? De hecho, también hay reflejos de sonido en el interior, pero porque los oídos humanos no pueden distinguir estos sonidos, desde emitir un sonido hasta escuchar un. eco Cuando el intervalo de tiempo es superior a 0,1 s (≥0,1 s), el oído humano puede distinguir el sonido original y el eco. En interiores, debido a que estamos demasiado cerca de los obstáculos, el tiempo de reflexión del sonido es demasiado corto, dentro de 0,1 s, por lo que el oído humano no puede distinguirlo, es decir, si el intervalo de tiempo entre el sonido original y el eco es inferior a 0,1 s. , el eco se mezclará con el sonido original. Mejorará el sonido original.

El sonido se produce por la vibración de los objetos. Cuando la vibración cesa, también se detiene la producción de sonido. El emisor de sonido puede ser sólido, líquido o gaseoso. El sonido se transmite en forma de ondas sonoras. La propagación del sonido requiere un medio (todos los gases, líquidos y sólidos son medios para la transmisión del sonido) y el sonido no se puede transmitir en el vacío (continuará).