Номер 5, страница 164 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Колебания и волны. Параграф 39. Громкость и высота звука. Вопросы - номер 5, страница 164.

Условие.

5. Из чего состоит музыкальный звук?

Решение.

Музыкальный звук представляет собой сложное механическое колебание, которое, в отличие от шума, имеет определённую высоту и тембр. Он состоит из нескольких ключевых компонентов:

1. Основной тон (или фундаментальная частота)
Это колебание с самой низкой частотой в спектре звука. Именно основной тон определяет воспринимаемую нами высоту звука, то есть конкретную ноту (например, нота «ля» первой октавы имеет основную частоту $440$ Гц). Как правило, основной тон имеет наибольшую амплитуду (громкость) по сравнению с другими составляющими.

2. Обертоны (или гармоники)
Это дополнительные колебания, частоты которых выше частоты основного тона. В музыкальных звуках большинство обертонов являются гармониками, то есть их частоты кратны частоте основного тона. Их можно описать формулой: $f_n = n \cdot f_1$, где $f_1$ — частота основного тона, а $\text{n}$ — целое число ($2, 3, 4, ...$), обозначающее номер гармоники. Состав, количество и относительная громкость (амплитуда) обертонов определяют тембр звука — его уникальную «окраску». Именно благодаря различиям в наборе обертонов мы отличаем звучание скрипки от фортепиано, даже если они играют одну и ту же ноту с одинаковой громкостью.

3. Шумовые составляющие
Помимо основного тона и гармонических обертонов, музыкальный звук почти всегда включает непериодические, шумовые компоненты. К ним относятся, например, звук трения смычка о струну, шипение воздуха при игре на флейте, стук молоточка о струну фортепиано в момент начала звука (так называемая «атака»). Эти призвуки являются важной частью тембра и помогают нашему слуху идентифицировать источник звука.

Таким образом, любой музыкальный звук является сложной комбинацией простого основного тона, который задает высоту, и целого ряда обертонов, которые формируют его тембр, а также небольших шумовых примесей, которые добавляют звуку характерные черты.

Ответ: Музыкальный звук состоит из основного тона (определяющего высоту), набора обертонов или гармоник (формирующих тембр звука) и шумовых составляющих (призвуков, связанных со способом извлечения звука).