Межпредметные связи физики и музыки

Способность человека воспринимать определённые звуки используется в музыке. Например, классическая музыка оказывает положительное воздействие на человека: музыка Вивальди благоприятна для беременных, музыка Баха способствует размышлениям.

Но, кроме звуков, которые человеческое ухо способно воспринимать, есть звуки, недоступные нашему восприятию. Если частота звука превышает 20000 Гц, то мы

имеем дело с ультразвуком, если же частота меньше 16 Гц, то мы имеем дело с инфразвуком. Мы не можем услышать звуки с такой частотой, но они оказывают воздействие на наш организм. Например в 30-х годах 20 века в одном лондонском театре готовилась пьеса, действие которой по ходу спектакля переносилось в прошлое. Режиссёр хотел подчеркнуть необычайную обстановку оригинальным сценическим эффектом. Физик Роберт Вуд посоветовал ему использовать инфразвук, который при достаточной силе даёт ощущение «таинственности». Вуд изготовил трубу, воспроизводившую инфразвук, которую опробовали на репетиции. «Последовал неожиданный эффект, вроде того, который предшествует землетрясению: задребезжали окна, зазвенели стеклянные люстры. Всё старинное здание начало дрожать, ужас прокатился по залу. Пришли в смятение даже жители окрестных домов. »

Инфразвук оказывает влияния на внутренние органы человека, т.к. они очень чувствительны к колебаниям, длительное воздействие этих звуков может привести к ухудшению самочувствия.

Ультразвук тоже не воспринимается человеческим ухом, но улавливаются телом человека. Ультразвук широко применяется в промышленности, в частности при помощи ультразвука проверяется прочность металла.

4.Подведение итогов.

У: Давайте подведём итоги сегодняшнего урока. Что нового мы сегодня узнали?

Д: Сегодня мы узнали, что человеческое ухо воспринимает колебания с частотой от 16 до 20000 Гц. Колебания с частотой меньше 16 Гц называются инфразвуком, с частотой больше 20000 Гц – ультразвуком.

У: Запишите домашнее задание § 27 и дайте ответ на вопросы в конце параграфа.

Урок №5. Отражение звука. Эхо.

Цель: ученики должны знать, что такое эхо.

Задачи:

Образовательная: раскрыть сущность эхо.

Воспитательная: эстетическое образование через использование музыкального оформления.

План урока.

Организационный момент. (2 мин)

Актуализация старых знаний. (5 мин)

Изучение нового материала. (28 мин)

Подведение итогов. Домашнее задание. (5 мин)

Ход урока.

Организационный момент.

У: Здравствуйте, присаживайтесь. Продолжается наше путешествие по миру звука. Что мы уже успели узнать о звуковых волнах?

Актуализация старых знаний.

Д: Мы узнали, что звук – это упругая волна, способная вызывать звуковые ощущения, источником звука может быть тело, колеблющееся с частотой из слышимого диапазона частот. Этот диапазон включает частоты от 16 до 20000 Гц. Также мы выяснили, что частота колебаний зависит от размеров источника, громкость звука зависит от амплитуды колебаний. Также мы узнали, что человек по разному реагирует на звуки различной частоты, громкости и интенсивности, так например звуки высокой частоты, громкости и интенсивности вызывают чувство дискомфорта и могут доставлять боль, а звуки средних частот могут улучшить настроение, помогают расслабиться.

У: Надо же, как много мы узнали о звуке. А теперь послушаем немного музыки.

Изучение нового материала.

(Звучит музыка)

У: Сейчас вы прослушали музыкальный фрагмент. Вы хорошо его слышали?

Д: Да.

У: А сейчас.

(учитель отворачивается к доске и снова играет тот же самый фрагмент)

Д: Сейчас тоже слышали хорошо.

У: Но почему? Я же повернулся к вам спиной, и звуковая волна двигалась от вас к доске.

Д: Наверное звук, дойдя до доски ударился в неё, а затем отрикошетил к нам.

У: Совершено верно. Такое явление называется отражением. Итак, вы слышали музыку благодаря тому, что звук способен отражаться от препятствий. Даже когда я играю, стоя к вам лицом, вы слышите не одну звуковую волну, а несколько, (снова звучит музыка)

Сейчас вы слышали звуки не только идущие от скрипки, но и звуки, отражённые от потолка, пола, стен нашего кабинета, и даже от вас.

Д: А разве звук и от нас тоже отражается?

У: Да, но очень плохо. Вспомните, вы были на больших праздниках, среди толпы народа?

Д: Да, конечно были. Приходится очень громко говорить, чтобы тебя услышали.

У: А почему так происходит, никогда не задумывались?

Д: Нет.

У: Такое происходит потому, что человек, благодаря упругости своего организма очень хорошо поглощает звуковые колебания, поэтому на концертах используют аппаратуру для усиления звука.

Д: А как усиливали звук раньше, когда не было усилителей и динамиков?

У: Дело в том, что раньше залы были меньших размеров, и зрителей собиралось не так много, но были и исключения. Таким исключением является оперный театр в Италии – Ласкала. Он вмещает несколько тысяч человек, притом певцы и музыканты, выступающие в нём, не прибегают к современной технике и дополнительному усилению звука.

Д: Почему, разве зрители их слышат?

У: Слышат, и даже очень хорошо, это лучший оперный театр в мире, до сих пор архитекторы не могут создать подобного шедевра. Дело в том, что при постройке этого театра учитывалось способность звука отражаться. Поэтому постройка велась с учётом того, чтобы в каждой точке зала можно было одинаково хорошо слышать музыку.

Д: Да ведь это требует огромных усилий и множество расчётов.

У: Совершенно верно. При построении любого концертного зала проводят массу расчётов, учитывая размеры зала, материал обшивки стен, кресел, количество зрителей.

Д: А причём тут материал обшивки кресел и стен?

У: Притом, что отражение звука зависит от характеристик вещества, например его плотности.

Д: А, понятно. Т.е. всё зависит от упругости материала, более упругий материал лучше отражает звук.

У: Совершенно верно. Как тебе пришла в голову такая мысль?

Д: Да в боевиках постоянно вместо глушителя используют подушку.

У: Да, очень интересный пример. Действительно, мягкие, вещи, обладающие слабой упругостью хорошо поглощают звук. Вспомните свой дом. Лето на дворе, и вы как всегда белите стены. Сняли со стен ковры, убрали паласы, вынесли мягкую мебель.

Д: комната большая, даже эхо есть немного.

У: Слышно эхо? А что такое эхо?

Д: Ну то когда говоришь слово и через некоторое время слышишь его.

У: Т.е. эхо – это звук, отраженный от препятствия и вернувшийся к источнику звука.

Д: Значит, эхо возникает благодаря отражению звука? Здорово. А когда люди кричат в лесу, звук от чего отражается, от деревьев что ли?

У: Совершенно верно, в горах от самих гор, в колодце от воды и стенок колодца, в лесу от деревьев. Отражение звука часто применяется человеком в промышленности, судостроении, мореходстве. Самое распространенное применение отражения звука – это эхолокация. Корабль, идущий по морю посылает звуковой сигнал вглубь моря и улавливает его отражение. Учитывая скорость звука и время, за которое он вернулся, определяет глубину моря. Таким же способом находят подводные скалы, затонувшие суда и т.п.