Номер 8, страница 69 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 2. Механические колебания и волны. Параграф 10. Звуковые волны. Вопросы - номер 8, страница 69.

Условие.

8. Объясните действие камертона.

Решение.

Камертон — это U-образный металлический инструмент, который служит эталонным источником звука строго определённой частоты. Его действие основано на физических явлениях механических колебаний и резонанса.

Принцип работы камертона заключается в следующем. Когда по одной из ветвей камертона наносят лёгкий удар, ветви начинают совершать быстрые колебательные движения: они то сближаются, то расходятся. Эти колебания происходят с собственной (резонансной) частотой, которая зависит от массы, длины и упругости материала ветвей.

Движущиеся ветви камертона воздействуют на окружающий воздух. При движении наружу они сжимают прилегающие слои воздуха, создавая область повышенного давления. При движении внутрь, наоборот, создаётся область разрежения (пониженного давления). Эти чередующиеся сжатия и разрежения распространяются в воздухе как продольная звуковая волна. Когда эта волна достигает уха человека, она вызывает колебания барабанной перепонки, что и воспринимается как звук.

Важной особенностью камертона является то, что его колебания очень близки к гармоническим. Это означает, что он издаёт звук практически одной-единственной частоты, без дополнительных призвуков (обертонов). Такой звук называют чистым тоном. Именно поэтому камертоны используются для точной настройки музыкальных инструментов.

Сам по себе звук от ветвей камертона достаточно тихий, так как их небольшая площадь поверхности приводит в движение малый объём воздуха. Для усиления звука ножку камертона ставят на твёрдую поверхность, например, на стол или специальный резонаторный ящик. Колебания от камертона передаются этой поверхности, которая, в свою очередь, начинает колебаться с той же частотой. Благодаря своей большой площади, она заставляет колебаться значительно больший объём воздуха, что резко увеличивает громкость звука. Этот эффект усиления звука называется акустическим резонансом.

Ответ: Действие камертона основано на возбуждении в его ветвях устойчивых механических колебаний строго определённой частоты при ударе. Эти колебания создают в окружающей среде (воздухе) чередующиеся области сжатия и разрежения, которые распространяются в виде звуковой волны чистого тона. Для усиления звука используется явление резонанса, когда колебания камертона передаются телу с большей поверхностью (резонатору).