Номер 2, страница 44 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

2. Как классифицируются звуки?

Звуки, которые представляют собой упругие волны, распространяющиеся в среде и создающие в ней механические колебания, классифицируют по нескольким основным критериям. Наиболее важными являются классификация по частоте и по характеру колебаний.

Классификация по частоте

Этот вид классификации основан на способности человеческого уха воспринимать звуковые колебания различной частоты. Весь спектр звуковых частот делится на три основных диапазона:

• Инфразвук. Это звуковые волны с частотой ниже порога слышимости человека, то есть менее $16-20 \text{ Гц}$. Человек не слышит инфразвук, но он может оказывать воздействие на организм, вызывая чувство тревоги или вибрации внутренних органов. Источниками инфразвука в природе являются землетрясения, сильный ветер, морские волны; в техносфере — работающие двигатели, компрессоры, ветрогенераторы.
• Слышимый звук. Это диапазон частот, который способен воспринимать орган слуха человека. Условно он простирается от $16-20 \text{ Гц}$ до $20 \text{ кГц}$ ($20 000 \text{ Гц}$). С возрастом верхняя граница слышимости обычно снижается. В этом диапазоне находятся звуки человеческой речи, музыки, пения птиц и большинство звуков окружающего мира.
• Ультразвук. Это звуковые волны с частотой выше верхней границы слышимости человека, то есть свыше $20 \text{ кГц}$. Хотя человек не слышит ультразвук, многие животные (например, летучие мыши, дельфины, собаки) способны его воспринимать и использовать для ориентации в пространстве (эхолокация). Ультразвук нашел широкое применение в медицине (диагностика УЗИ), промышленности (дефектоскопия, сварка, очистка) и военной технике.

Ответ: По частоте звуки классифицируются на инфразвук (частота менее $16 \text{ Гц}$), слышимый звук (от $16 \text{ Гц}$ до $20 \text{ кГц}$) и ультразвук (частота более $20 \text{ кГц}$).

Классификация по характеру колебаний

По своей физической природе, а именно по характеру колебательного процесса, звуки делятся на две категории:

• Музыкальные тоны (или просто тоны). Это звуки, источником которых являются периодические или почти периодические колебания (например, колебания струны, камертона, столба воздуха в духовом инструменте). Музыкальный тон характеризуется высотой, которая определяется его основной частотой ($f_0$), громкостью (определяется амплитудой колебаний) и тембром. Тембр, или окраска звука, зависит от наличия и интенсивности обертонов — дополнительных колебаний с частотами, кратными основной ($2f_0, 3f_0, 4f_0$ и т.д.).
• Шумы. Это звуки, представляющие собой сложные непериодические колебания. Шумы имеют сплошной спектр, то есть состоят из набора большого количества звуков различных частот, хаотично сменяющих друг друга. Из-за этого шум, в отличие от музыкального тона, не имеет определенной высоты. Примерами шума являются шелест листьев, скрип, треск, грохот, звук работающих механизмов.

Ответ: По характеру колебаний звуки делятся на музыкальные тоны, создаваемые периодическими колебаниями и обладающие определенной высотой, и шумы, создаваемые непериодическими колебаниями и не имеющие определенной высоты.