Номер 15, страница 83 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VII. Звук. Выполняем тест - номер 15, страница 83.

Условие.

15. Резонаторы применяют для того, чтобы:

1) усилить высоту звука

2) усилить громкость звука

3) усилить тембр звука

4) увеличить частоту звука

Решение.

Решение

Резонатор — это тело или система тел, способная совершать колебания. Когда на резонатор действует внешняя периодическая сила, частота которой совпадает с собственной частотой колебаний резонатора, наступает явление резонанса. Резонанс характеризуется резким увеличением амплитуды вынужденных колебаний.

В акустике это явление используется для усиления звука. Звук представляет собой механические колебания, распространяющиеся в среде. Основными характеристиками звука являются:

• Высота, которая определяется частотой колебаний ($\text{f}$).
• Громкость, которая определяется амплитудой колебаний ($\text{A}$).
• Тембр, который определяется набором и интенсивностью обертонов (гармоник).

Рассмотрим предложенные варианты ответа.

1) усилить высоту звука

Высота звука зависит от его частоты. Резонатор не изменяет частоту колебаний источника звука, а только усиливает колебания на определённой частоте. Поэтому "усилить высоту звука" (то есть сделать его выше) с помощью резонатора невозможно. Этот вариант неверен.

2) усилить громкость звука

Громкость звука напрямую связана с амплитудой звуковой волны. При резонансе амплитуда колебаний резонатора значительно увеличивается. Это приводит к увеличению амплитуды излучаемой звуковой волны, что мы воспринимаем как увеличение громкости. Классическим примером является камертон на резонаторном ящике: звук камертона сам по себе тихий, но когда его ножку ставят на ящик, звук становится гораздо громче. Этот вариант является правильным.

3) усилить тембр звука

Тембр (окраска звука) зависит от спектрального состава звука, то есть от наличия и интенсивности обертонов. Резонатор, особенно сложной формы (как корпус скрипки или гитары), может усиливать разные гармоники по-разному, тем самым формируя и обогащая тембр. Однако основное и универсальное назначение резонатора — это увеличение общей энергии колебаний, что проявляется в первую очередь как усиление громкости. Формулировка "усилить тембр" не совсем корректна, резонатор скорее изменяет или формирует его. Главная же его функция - усиление звука в целом.

4) увеличить частоту звука

Частота звука определяется его источником. Резонатор не является источником и не может изменять частоту исходных колебаний. Он лишь усиливает колебания на своей собственной резонансной частоте, если она совпадает с частотой источника. Таким образом, увеличить частоту звука резонатор не может. Этот вариант неверен.

Из анализа всех вариантов следует, что основное предназначение резонаторов — это усиление громкости звука.

Ответ: 2.