Номер 3.21, страница 17 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

III. Звук - номер 3.21, страница 17.

Условие.

3.21 Опишите, как по звуку определить, работает ли циркулярная пила вхолостую, или на ней распиливают доски. Объясните свой ответ.

Решение.

Решение

Определить, работает ли циркулярная пила вхолостую или распиливает доску, можно по изменению высоты тона и громкости издаваемого ею звука.

Когда пила работает вхолостую (без нагрузки), она издает ровный, свистящий звук относительно высокой частоты (высокого тона). Это звук работающего двигателя и диска, рассекающего воздух. Скорость вращения диска в этом режиме максимальна и практически постоянна.

Когда пила начинает распиливать доску, на двигатель и пильный диск оказывается значительная нагрузка со стороны материала. Под действием этой нагрузки скорость вращения диска заметно снижается. Поскольку высота (частота) звука $ \nu $, издаваемого вращающимся диском, прямо пропорциональна его частоте вращения $ n $, то при уменьшении скорости вращения высота звука понижается. Мы слышим, что звук стал ниже.

Кроме того, процесс резания древесины сопровождается интенсивным трением и разрушением волокон, что создает дополнительные, очень сильные звуковые колебания. В результате общая громкость звука резко возрастает.

Таким образом, переход от холостой работы к распиливанию доски сопровождается двумя характерными изменениями звука: его тон становится ниже, а громкость — значительно выше.

Ответ: Когда циркулярная пила начинает распиливать доски, звук её работы становится значительно громче, а его тон (высота) понижается. Это происходит из-за того, что под нагрузкой уменьшается скорость вращения диска, что ведет к понижению частоты звука, а взаимодействие зубьев пилы с древесиной создает дополнительные мощные звуковые колебания, увеличивая громкость.