Задание 13, страница 188 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 39. Отражение звука. Звуковой резонанс. Глава 2. Механические колебания и волны. Звук - страница 188.

Придумайте, с помощью каких предметов (кроме камертонов на резонаторных ящиках) можно продемонстрировать явление звукового резонанса. Проделайте опыт, опишите наблюдаемые результаты.

Явление звукового резонанса можно продемонстрировать с помощью множества подручных предметов. Звуковой резонанс — это явление резкого увеличения амплитуды колебаний тела или системы тел, когда частота внешнего воздействия (в данном случае, звуковой волны) совпадает с собственной частотой колебаний этой системы. Ниже описан один из самых наглядных опытов.

Опыт для демонстрации звукового резонанса с помощью гитар

Необходимое оборудование: две акустические гитары, настроенные в унисон (одинаково).

Ход опыта:

1. Поставьте гитары на расстоянии около 30-50 см друг от друга. Желательно, чтобы их резонаторные отверстия (розетки на деке) были направлены друг на друга.
2. На одной из гитар (гитаре-источнике) сильно, но коротко дёрните одну из открытых струн, например, самую толстую шестую струну «Ми». Вы услышите её громкое звучание.
3. Спустя 1-2 секунды плотно прижмите ладонь ко всем струнам гитары-источника, чтобы полностью прекратить их колебания.
4. Внимательно прислушайтесь ко второй гитаре (гитаре-резонатору).

Наблюдаемые результаты и их описание:

В наступившей тишине можно услышать, что вторая гитара начала «отзываться» — от неё исходит звук той же ноты «Ми». Если присмотреться, можно даже заметить вибрацию соответствующей (шестой) струны на второй гитаре. Этот звук будет тише, чем первоначальный, но отчётливо слышен.

Это происходит потому, что звуковая волна, созданная колеблющейся струной первой гитары, распространилась по воздуху и достигла второй. Эта волна несёт энергию и имеет определённую частоту. Воздействуя на струны второй гитары, она заставляет их колебаться. Однако наиболее эффективно энергия передается той струне, чья собственная частота колебаний совпадает с частотой пришедшей волны. В результате эта струна (шестая струна «Ми») входит в резонанс, и амплитуда ее колебаний резко возрастает, делая звук слышимым. Корпус гитары, в свою очередь, работает как резонатор, усиливая этот звук.

Альтернативный опыт: Подобное явление можно продемонстрировать с пустыми бутылками разного объема или с одним и тем же бокалом. Если подуть над горлышком бутылки, можно услышать ее «резонансный тон». Если затем поднести к бутылке источник звука (например, динамик смартфона с генератором частот) и воспроизвести звук такой же частоты, громкость гула из бутылки резко возрастет. Аналогично, тонкостенный бокал начнет заметно вибрировать и «петь», если на него направить звук той же частоты, которую он издает при проведении по краю влажным пальцем.

Ответ: Продемонстрировать явление звукового резонанса можно с помощью двух одинаково настроенных гитар. Если на одной гитаре заставить звучать струну и затем заглушить ее, на второй гитаре, расположенной рядом, самопроизвольно начнет звучать струна с той же собственной частотой из-за резонанса. Другой пример — резкое усиление звука из горлышка бутылки, когда частота внешнего источника звука совпадает с резонансной частотой столба воздуха внутри нее.