5. Сектор «Звук»

5 .1. Фигуры Хладни – на макете зона 10.

В этом секторе нашего лабиринта представлен физический эксперимент.

Суть эксперимента: На подставке установлена тонкая прямоугольная металлическая пластина, рядом лежит смычок. Поверхность пластины посыпана песком.

Можно ли без хитроумных электронных приборов, простым глазом увидеть звук? Не торопитесь с ответом. Мы предлагаем детям поэкспериментировать. Можно менять крепление пластины, быстроту движения и направление смычка. И внимательно смотрим на… звук.

Если по краю пластины провести несколько раз вверх - вниз смычком, то пластина начинает «петь». Песок на её поверхности образует красивые и интересные фигуры. Думаете чудеса?! А вот и нет, очередное физическое явление.

Материалы макета: картон, песок, фальга.

Информация для видеоГида: Фигуры образуются оттого, что не все точки пластинки колеблются от прикосновения смычка. Те участки, которые придерживаются креплением не двигаются, а другие быстро и сильно колеблются. Песок соскальзывает с колеблющихся точек и остается на неподвижных местах, образуя линии фигур. Если поменять места крепежа или тембр звука, изменится и линия фигур. Фигуры, получаемые при помощи звуковых волн, были названы в честь их первооткрывателя Эрнеста Хладни. Эффекты, являющиеся причинами возникновения фигур Хладни, изучаются киматикой — наукой, изучающей видимый звук и вибрацию.

Примеры фигур Хладни показаны на рисунках выше. Фигуры Хладни применяются для изучения собственных частот диафрагм телефонов, микрофонов, громкоговорителей. Фигуры Хладни используются в дефектоскопии для исследования изделия в целом (например, пластинки или оболочки).

В начале XX века состоятельные американские дамы, кстати, соревновались в получении красивых фигур. Для этого открытую часть металлического кофейника с длинным носиком затягивали упругой пленкой бычьего пузыря и посыпали песком. Когда в носик произносили какую-нибудь фразу, на песке возникало множество сменяющих друг друга фигур. Наиболее примечательные из них фотографировали. Это и есть отображение звуковых волн.

5.2. Интерактивный обьект «Эхо» - на макете зона 11.

Следующее устройство, установленное в нашем лабиринте, позволяет понять суть физического явления, называемого «ЭХО».

Суть эксперимента: Устройство представляет собой конус, стенки которого пронзают на разной высоте и разных размеров (для детей разного возраста и роста) трубки. Для того, чтобы возникло эхо, необходимо крикнуть что-нибудь в трубку. Звук влетает в конус, отражается от стенок и возвращается обратно. Так возникает эхо.

Материалы макета: цветной картон

Информация для видеоГида: Эхо — отражение упругих механических волн –явление, характерное, как для звуковых волн, так и для ультразвуковых волн. Эхо обусловлено тем, что волны могут отражаться твердыми поверхностями. Эхо встречается в природе и помогает животным ориентироваться в пространстве. Человек взял его к себе на службу. Явление «эхо» применяется для определения местоположения тел по отраженным от них ультразвуковым сигналам, для обнаружения и определения различных повреждений в деталях машин (пустоты, трещины и др.), широко используется в медицине для постановки диагноза и лечения некоторых заболеваний (УЗИ), определения мест сильных взрывов или положения стреляющего оружия, дает возможность предсказания стихийного бедствия – цунами.