Лабораторна робота №4

Тема: Демонстраційний експеримент з розділу «Механічні коливання і хвилі»

Дослід 1. Тіла, що коливаються, як джерела звуку

О бладнання: 1. Стальна пластинка. 2. Лещата. 3. Камертон з резона­торним ящиком. 4. Молоточок для збудження камертонів. 5. Штатив лабораторний. 6. Намистинка на нитці. 7. Органна труба. 8. Струна. 9. Штатив лабораторний з трьома муфтами. 10. Стояк від лабораторного штатива.

1. Пояснюючи учням походження зву­ку і демонструючи різні його джерела, слід у кожному випадку показувати коливальний рух тіла. Ці досліди по­чинають з демонстрування, звучання стальної пластинки, затиснувши її в на­стільних лещатах на демонстраційному столі і привівши в коливальний рух верхню її частину.

Для цього досліду можна взяти ножівку завдовжки 25...30 см. Дослід найкраще почати з коливань пластин­ки такої довжини, при якій у повітрі не виникає чутних звуків. Зменшуючи довжину коливної частини пластинки, звертають увагу учнів на появу чутних звуків, висота тону яких збільшується із зменшенням довжини коливної час­тини пластинки. При досить короткій коливній частині пластинки (кілька міліметрів) коливання знову стають нечутними.

З досліду роблять висновок, що звукове відчуття можливе лише в ме­жах певних частот коливань.

2. Щоб збудити камертон, пальцями лівої руки беруть його за дерев'яну втулку біля резонаторного ящика, під­німають над столом і ударяють моло­точком по широкій, грані однієї з його віток. Тримати камертон за резонатор­ний ящик не слід, бо від цього звук слабшає.

Щоб показати коливання камертона, треба до лапки штатива підвісити на нитці намистинку на та­кій висоті, щоб вона була трохи нижче від кінців віток камертона. Збудивши камертон, ставлять його на стіл, присувають до намистинки і показують, що вона відскакує від нього. Це відскакування триває доти, поки камертон звучить. У міру затухання звуку камертона коливання намистинки також затухають.

3 . Навчальні органні труби являють собою дерев'яні тонкостінні труби прямокутного перерізу (різних розмірів) для утворення звуків різної висоти. Один кінець труби відкритий; на другому кінці закріплено дерев'яний мундштук у вигляді зрізаного конуса 3 отвором. Верхня дощечка труби коротша за нижню її лівий кінець загострений і утво­рює клин 1. Між мундштуком і кли­ном установлюють трапецієподібний брусок 2 так, щоб між" ним і верхньою кришкою утворилась вузька щілина. Якщо крізь отвір мундшту­ка продувати повітря, то повітря­ний струмінь потрапляє спочатку на клин з одного його боку. Тиск на цьому боці підвищується, і стру­мінь переміщується на другий його бік. Потім струмінь переміщує­ться в зворотному напрямі, і явище повторюється. У трубі почергово швидко утворюються згущення і розрідження повітря.

Для демонстрування зручно користуватись органною трубою з дерев'яним поршнем. За допомогою цієї труби, всуваючи і вису­ваючи поршень, можна показати утворення звуків різної висоти.

За принципом дії органної труби побудовано деякі види му­зичних інструментів - орган, кларнет, флейту, сопілку та ін.

4. Для досліду беруть басову струну гітари або мандоліни і натягують її між двома муфтами. Щоб регулювати натяг струни, одну з муфт установлюють з перекосом. Якщо затискач загвинчува­ти, муфта поступово стає на своє місце і натягує струну. Збуджують струну смич­ком або пальцем.