Физика. 9 класс · Перышкин, Гутник · § 31

Упражнение 29 к § 31

§ 31. Высота, тембр и громкость звука · тема: Высота, тембр и громкость звука

Задача 1

Условие (кратко)

Какое насекомое чаще машет крыльями в полёте — шмель, комар или муха? Обосновать ответ.

Решение

Звук полёта насекомого создают колебания его крыльев, а высота звука определяется частотой этих колебаний: чем чаще взмахи, тем выше звук.

Комар издаёт тонкий высокий писк, муха жужжит ниже, а шмель гудит самым низким звуком. Значит, частота взмахов наибольшая у комара (несколько сотен герц, порядка 500–600 Гц), меньше у мухи и ещё меньше у шмеля.

Ответ
Чаще всех машет крыльями комар (затем муха, реже всех — шмель)
Почему так

Высота звука определяется частотой колебаний источника — самый высокий звук у комара, значит, и частота взмахов у него наибольшая.

Подробнее — в теме «Высота, тембр и громкость звука».

Задача 2

Условие (кратко)

Зубья вращающейся циркулярной пилы создают звуковую волну. Как изменится высота звука пилы при распиловке толстой доски из плотной древесины по сравнению с холостым ходом? Почему?

Решение

Каждый зуб, пролетая мимо, толкает воздух, поэтому частота звука равна числу зубьев, проходящих за секунду, — она пропорциональна скорости вращения диска.

Когда пила режет толстую плотную доску, сила сопротивления древесины тормозит диск, и он вращается медленнее, чем вхолостую. Частота ударов зубьев по воздуху уменьшается, поэтому звук становится ниже.

Ответ
Высота звука понизится
Почему так

Под нагрузкой диск вращается медленнее, частота колебаний воздуха уменьшается, а чем меньше частота, тем ниже звук.

Подробнее — в теме «Высота, тембр и громкость звука».

Задача 3

Условие (кратко)

Чем туже натянута гитарная струна, тем выше её звук. Как изменится высота звучания струн при значительном повышении температуры воздуха? Пояснить.

Решение

При нагревании металлическая струна расширяется — её длина немного увеличивается. Концы струны закреплены на грифе и подставке, поэтому удлинение приводит к тому, что струна провисает сильнее, её натяжение ослабевает.

Слабее натянутая струна колеблется с меньшей частотой, и звук гитары становится ниже — инструмент «расстраивается» вниз.

Ответ
Высота звука понизится
Почему так

От нагревания струна удлиняется, её натяжение уменьшается, частота колебаний падает — звук становится ниже.

Подробнее — в теме «Высота, тембр и громкость звука».

Похожие задачи для тренировки

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Физика. 9 класс» (А. В. Перышкин, Е. М. Гутник; Дрофа, 2014).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.