Номер 2, страница 157 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Колебания и волны. Параграф 38. Звук в различных средах. Вспомните - номер 2, страница 157.

Условие.

Что такое звуковые колебания?

Решение.

Звуковые колебания, также известные как акустические волны, — это механические упругие волны, которые распространяются в какой-либо среде (газообразной, жидкой или твердой) и воспринимаются органами слуха. По своей сути, это процесс передачи колебательного движения от одних частиц среды к другим.

Возникновение звуковых колебаний связано с вибрацией какого-либо тела, которое называют источником звука. Это могут быть голосовые связки человека, струна музыкального инструмента или мембрана динамика. Колебания источника вызывают периодические изменения давления в прилегающей к нему среде. В результате образуются чередующиеся области сжатия (где давление выше атмосферного) и разрежения (где давление ниже атмосферного). Эти области распространяются в пространстве от источника, формируя звуковую волну. Важно понимать, что сами частицы среды не перемещаются на большие расстояния, а лишь совершают колебательные движения около своих положений равновесия. Звук не может распространяться в вакууме, так как для передачи колебаний необходима материальная среда.

Звуковые колебания описываются несколькими основными физическими характеристиками:

Частота
Частота ($\text{f}$) — это количество полных колебаний, совершаемых в секунду. Единицей измерения частоты является герц (Гц). От частоты зависит воспринимаемая нами высота звука (тон): чем выше частота, тем выше звук. Человеческое ухо способно воспринимать звуки в диапазоне примерно от 20 Гц до 20 000 Гц (20 кГц). Колебания с частотой ниже 20 Гц называют инфразвуком, а выше 20 кГц — ультразвуком.

Амплитуда
Амплитуда ($\text{A}$) — это максимальное отклонение колеблющейся величины (например, давления или смещения частиц) от её среднего значения. Амплитуда звуковых колебаний определяет их интенсивность и, следовательно, громкость звука. Чем больше амплитуда, тем громче звук. Громкость обычно измеряют в децибелах (дБ).

Скорость распространения
Скорость звука ($\text{v}$) — это скорость, с которой звуковая волна перемещается в среде. Она зависит от свойств среды (её плотности, упругости, температуры) и не зависит от частоты или громкости звука. Например, в воздухе при 20 °C скорость звука составляет около 343 м/с, в воде — примерно 1500 м/с, а в стали может достигать 6000 м/с.

Длина волны
Длина волны ($\lambda$) — это расстояние, которое проходит волна за один период колебаний, или расстояние между двумя ближайшими точками среды, колеблющимися в одинаковой фазе. Эта характеристика связана со скоростью звука и частотой следующим соотношением: $\lambda = \frac{v}{f}$.

Ответ: Звуковые колебания — это механические волны, представляющие собой распространение в упругой среде (газе, жидкости или твердом теле) периодических изменений давления и плотности. Они порождаются колеблющимися телами и характеризуются частотой (определяющей высоту тона), амплитудой (определяющей громкость), скоростью распространения и длиной волны.