Звук: период, честота, амплитуда
Всеки звук се създава от трептящо тяло: струна, гласни струни, мембрана или въздушен стълб. Трептенето се описва с период T (времето за едно пълно трептене), честота ν (броя трептения за 1 s) и амплитуда (най-голямото отклонение). Височината на тона зависи от честотата, а силата на звука от амплитудата. Звукът се разпространява във въздух, течности и твърди тела, но не и във вакуум; във въздуха скоростта му е около 340 m/s.
Какво да запомним
- Период T: време за едно трептене, в секунди; честота ν = 1/T, в херци (Hz).
- По-голяма честота означава по-висок тон.
- Човекът чува от около 20 Hz до 20 000 Hz; над 20 000 Hz е ултразвук.
- Скорост на звука във въздуха: около 340 m/s; в стоманата е много по-голяма.
- Отразеният звук, чут отделно, се нарича ехо.
Пример
Мембрана трепти с период 0,002 s, значи честотата ѝ е ν = 1/0,002 = 500 Hz.
Проверете се: 37 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Какво е източникът на всеки звук?
- Магнит
- Светещо тяло
- Трептящо тяло
- Нагрято тяло
Отговор: Трептящо тяло
Звукът се поражда от трептения на струни, мембрани, гласни връзки, въздушни стълбове и др.
Кой музикален инструмент звучи чрез трептене на струни?
- Тромпетът
- Барабанът
- Флейтата
- Цигулката
Отговор: Цигулката
При цигулката трептят опънатите струни, а корпусът усилва звука.
Кой уред трепти с точно определена честота и служи за настройване на инструменти?
- Камертон
- Високоговорител
- Микрофон
- Метроном
Отговор: Камертон
Стандартният камертон дава тон ла с честота 440 Hz.
Как се наричат звуковите вълни с честота над 20 000 Hz?
- Ехо
- Ултразвук
- Шум
- Инфразвук
Отговор: Ултразвук
Човешкото ухо не ги чува, но прилепите и делфините ги използват.
Какви честоти приблизително чува човешкото ухо?
- от 0 Hz до 1000 Hz
- от 2 Hz до 200 Hz
- от 200 Hz до 200 000 Hz
- от 20 Hz до 20 000 Hz
Отговор: От около 20 Hz до 20 000 Hz
Под 20 Hz е инфразвукът, а над 20 000 Hz е ултразвукът.
Какво трепти, когато говорим?
- Ушите
- Носът
- Гласните струни
- Зъбите
Отговор: Гласните струни
Въздухът от белите дробове кара гласните струни в гръкляна да трептят.
Какво трепти, когато свирим на флейта?
- Струна в нея
- Металът на корпуса
- Пръстите на музиканта
- Въздушният стълб в нея
Отговор: Въздушният стълб в нея
Флейтата е духов инструмент: звучи въздухът вътре в тръбата.
Какво става със звука на камертон, ако го докоснем с пръст?
- Заглъхва
- Не се променя
- Става по-силен
- Става по-висок
Отговор: Заглъхва
Пръстът спира трептенето на камертона, а без трептене няма звук.
Кое животно използва ултразвук, за да се ориентира в тъмнина?
- Костенурката
- Прилепът
- Конят
- Кравата
Отговор: Прилепът
Прилепът издава ултразвук и по ехото разбира къде са препятствията и плячката.
Как се нарича явлението, при което тяло започва да трепти силно, когато върху него попадне звук със собствената му честота?
- Резонанс
- Поглъщане
- Ехо
- Пречупване
Отговор: Резонанс
При резонанс честотата на външното въздействие съвпада със собствената честота и амплитудата става голяма.
Как се нарича времето за едно пълно трептене?
- Период
- Скорост
- Амплитуда
- Честота
Отговор: Период
Периодът се означава с T и се измерва в секунди.
Махало прави 30 трептения за 60 s. Какъв е периодът му?
- 0,5 s
- 2 s
- 30 s
- 1800 s
Отговор: 2 s
T = t/N = 60 : 30 = 2 s.
Струна трепти с честота 200 Hz. Колко трептения прави за 3 s?
- 600
- 200
- 203
- 67
Отговор: 600
N = ν·t = 200·3 = 600 трептения.
Периодът на трептене на мембрана е 0,002 s. Каква е честотата?
- 50 Hz
- 2 Hz
- 5000 Hz
- 500 Hz
Отговор: 500 Hz
ν = 1/T = 1 : 0,002 = 500 Hz.
Една струна трепти с честота 110 Hz, а друга с 440 Hz. Колко пъти периодът на втората е по-малък?
- 330 пъти
- 4 пъти
- 2 пъти
- периодите са равни
Отговор: 4 пъти
Периодът е обратен на честотата: 440 : 110 = 4.
В какви единици се измерва честотата?
- Херц (Hz)
- Децибел (dB)
- Метър (m)
- Секунда (s)
Отговор: Херц (Hz)
1 Hz е едно трептене за една секунда.
Как са свързани честотата ν и периодът T?
- ν = T
- ν = 1/T
- ν = 2T
- ν = T/2
Отговор: ν = 1/T
Честотата е броят трептения за 1 s, а периодът е времето за едно трептене, затова ν = 1/T.
Махало прави 10 трептения за 5 s. Каква е честотата му?
- 2 Hz
- 50 Hz
- 15 Hz
- 0,5 Hz
Отговор: 2 Hz
ν = N/t = 10 : 5 s = 2 Hz.
Махало има период 0,5 s. Колко трептения прави за 1 min?
- 30
- 60
- 2
- 120
Отговор: 120
За 60 s то прави 60 : 0,5 = 120 трептения.
Първо махало прави 40 трептения за 20 s, а второ има период 0,25 s. Колко пъти честотата на второто е по-голяма?
- 4 пъти
- 2 пъти
- 8 пъти
- 0,5 пъти
Отговор: 2 пъти
ν1 = 40 : 20 = 2 Hz, ν2 = 1 : 0,25 = 4 Hz, 4 : 2 = 2 пъти.
В коя от средите звукът се разпространява най-бързо?
- вакуум
- стомана
- въздух
- вода
Отговор: В стомана
Звукът е най-бърз в твърдите тела, по-бавен в течностите и най-бавен в газовете.
Каква е приблизително скоростта на звука във въздуха при стайна температура?
- 3400 m/s
- 34 m/s
- 340 m/s
- 300 000 km/s
Отговор: Около 340 m/s
Тази скорост е около милион пъти по-малка от скоростта на светлината.
Мълния е видяна, а гръмотевицата е чута 3 s по-късно. На какво разстояние е мълнията?
- около 1 km
- около 113 m
- около 3 km
- около 340 m
Отговор: Около 1 km (1020 m)
s = v·t = 340·3 = 1020 m.
Как се нарича отразеният звук, който чуваме отделно от първоначалния?
- Тембър
- Ехо
- Резонанс
- Шум
Отговор: Ехо
Ехото се чува отделно, ако отразеният звук пристигне поне около 0,1 s след първоначалния.
Ехолот изпраща сигнал към дъното и го получава обратно след 0,4 s. Колко е дълбочината, ако звукът във водата е 1500 m/s?
- 3750 m
- 600 m
- 300 m
- 150 m
Отговор: 300 m
Звукът изминава пътя до дъното два пъти: h = 1500·0,4 : 2 = 300 m.
Може ли звукът да се разпространява във вакуум?
- Само високият звук
- Не
- Да
- Само силният звук
Отговор: Не
Звукът е механична вълна и се нуждае от среда (газ, течност или твърдо тяло).
Защо първо виждаме светкавицата, а после чуваме гръмотевицата?
- Гърмът възниква по-късно
- Звукът е по-бърз от светлината
- Светлината е много по-бърза от звука
- Ушите реагират по-бавно от очите
Отговор: Светлината е много по-бърза от звука
Светлината стига до нас почти мигновено, а звукът изминава около 340 m за секунда.
Защо в празна стая се чува ехо, а в обзаведена почти не?
- Мебелите и тъканите поглъщат звука
- Стените там са по-тънки
- Въздухът там е по-плътен
- Звукът там е по-бавен
Отговор: Мебелите и тъканите поглъщат звука
Меките материали поглъщат звука, а голите твърди стени го отразяват.
Как се изменя скоростта на звука във въздуха при повишаване на температурата?
- Става нула
- Увеличава се
- Намалява
- Не се изменя
Отговор: Увеличава се
В по-топъл въздух частиците се движат по-бързо и предават трептенето по-бързо.
Скоростта на звука в стомана е около 5100 m/s. Колко пъти е по-голяма от скоростта във въздуха (340 m/s)?
- 1,5 пъти
- 5 пъти
- 15 пъти
- 150 пъти
Отговор: 15 пъти
5100 : 340 = 15.
Как се нарича най-голямото отклонение на трептящото тяло от равновесното положение?
- Честота
- Дължина на вълната
- Период
- Амплитуда
Отговор: Амплитуда
От амплитудата зависи силата на звука.
Кой от тоновете е най-висок?
- 220 Hz
- 440 Hz
- 880 Hz
- 110 Hz
Отговор: 880 Hz
Височината на тона расте с увеличаване на честотата.
Какво става с тона, когато скъсим звучащата част на струната (притиснем я с пръст)?
- Става по-нисък
- Става по-висок
- Става по-тих
- Не се променя
Отговор: Става по-висок
По-късата струна трепти с по-голяма честота.
По какво различаваме пиано от цигулка, когато свирят един и същ тон с еднаква сила?
- По честотата на основния тон
- По амплитудата
- По скоростта на звука
- По тембъра
Отговор: По тембъра
Тембърът зависи от допълнителните тонове, които се наслагват върху основния.
От коя величина зависи височината на тона?
- От разстоянието до източника
- От скоростта на звука
- От амплитудата
- От честотата
Отговор: От честотата
По-голямата честота дава по-висок тон.
Чий глас обикновено е по-висок?
- Гласовете са еднакво високи
- На възрастен мъж
- На малко дете
- Зависи само от силата
Отговор: На малко дете
Гласните струни на децата са по-къси и трептят с по-голяма честота.
Как се изменя тонът на струна, ако я опънем по-силно?
- Става по-нисък
- Става по-висок
- Не се изменя
- Става по-тих
Отговор: Става по-висок
По-силно опънатата струна трепти с по-голяма честота, затова тонът е по-висок.