Ovoz bizning hayotimizda muhim rol o'ynaydi. Quloq bizning his a'zolarimizdan biri bo'lib, atrofimizdagi dunyoni eshitish qobiliyatini beradi. Ovoz ma'lumot almashish, san'at yaratish, odamlar bilan muloqot qilish, ish jadvalini tartibga solish va hayotning ko'plab boshqa ko'plab jihatlari uchun juda muhimdir.
Keling, tushunaylik:
Kauchuk tasmasini oling va qalam qutisining uzunroq tomoniga qo'ying. Quti va cho'zilgan kauchuk orasiga ikkita qalam qo'ying. Endi rezina tasmani o'rtada biron bir joydan tortib oling. Nimani kuzatasiz?
Qattiq cho'zilgan tasma yirtilganda, u tebranadi va tovush chiqaradi . Vibratsiyani to'xtatganda, u tovush chiqarmaydi. Jismning oldinga va orqaga yoki oldinga va orqaga harakatiga tebranish deyiladi.
Odamlarda tovush ovoz qutisi yoki halqum tomonidan ishlab chiqariladi . Barmoqlaringizni tomoqqa qo'ying va yutganingizda qimirlayotgandek ko'rinadigan qattiq zarba toping. Tananing bu qismi ovoz qutisi sifatida tanilgan. Ovoz qutisi bo'ylab ikkita tovush paychalari shunday cho'zilganki, ular orasida havo o'tishi uchun tor bo'shliq qoldiradi. O'pka havoni tirqish orqali o'tkazganda, ovoz paychalarining tebranishi natijasida tovush hosil bo'ladi. Ovoz paychalarining biriktirilgan mushaklari kordlarni qattiq yoki bo'shashtirishi mumkin.
Nima uchun erkaklar, ayollar va bolalarning ovozi boshqacha?
Buning sababi, erkaklardagi ovoz paychalarining uzunligi taxminan 20 mm. Ayollarda ular taxminan 5 mm qisqaroq. Bolalar juda qisqa ovoz kordonlariga ega.
Biz quloqlarimiz orqali tovushni eshitamiz. Quloqning tashqi qismining shakli huniga o'xshaydi. Ovoz quloqlarimizga kirganda, u kanal bo'ylab tarqaladi, uning oxirida quloq pardasi deb ataladigan ingichka mahkam cho'zilgan membrana bo'ladi. Ovoz tebranishi quloq pardasini tebranadi. Quloq pardasi tebranishlarni ichki quloqqa yuboradi, bu esa miyaga signal yuboradi va biz shunday eshitamiz.
Ovoz tarqalishi uchun vosita kerak. U vakuumda sayohat qila olmaydi. Ikki kosmonavt kosmosda yoki atmosfera bo'lmagan oyda bir-birini eshita olmasligining sababi shu. Ovoz qattiq, suyuqlik va gazlarda tarqalishi mumkin. Uning tezligi qattiq holatda ko'proq, suyuqliklarda kamroq, gazlarda esa kamroq. Masalan, temirda tovush tezligi deyarli 5000 m/s, suvda 1500 m/s, havoda esa 330 m/s ga yaqin. Bu nimani anglatadi? Bu shuni anglatadiki, zarralar qanchalik yaqin bo'lsa, tovush shunchalik tez tarqaladi.
Keling, ovozning muhitda qanday tarqalishini ko'rib chiqaylik.
Dinamik orqali musiqa tinglayotganingizni tasavvur qiling. Karnaydan chiqqan ovoz qulog'ingizga qanday etib boradi? Ovoz - bu sayohat qilish uchun materialga muhtoj bo'lgan energiya shakli. Ovoz to'lqin yoki havo zarralarining buzilishi sifatida tarqaladi. Musiqa chalayotganda karnay tebranadi. Musiqa o'chirilgan bo'lsa, havo qatlamlari harakatsiz, lekin karnay yoqilganda, tebranish bu havo qatlamlarini bezovta qiladi. Zarrachalar tebranuvchi ob'ektdan quloqqa o'tmaydi. Tebranish ob'ekti bilan aloqada bo'lgan muhitning zarrasi birinchi navbatda muvozanat holatidan siljiydi. Keyin u qo'shni zarrachaga kuch ta'sir qiladi. Natijada qo'shni zarracha o'zining tinch holatidan siljiydi. Qo'shni zarrachani siljitgandan so'ng, birinchi zarra o'zining dastlabki holatiga qaytadi. Bu jarayon tovush qulog'ingizga yetguncha muhitda davom etadi. Bu tovushning muhitda tarqalishi paytida sodir bo'ladi, shuning uchun tovushni to'lqin sifatida ko'rish mumkin.
Vibratsiyali ob'ekt oldinga siljiganida, u o'zining oldidagi havoni itarib, siqadi va yuqori bosim mintaqasini yaratadi. Bu hudud siqish (C) deb ataladi. Bu siqilish tebranish ob'ektidan uzoqlasha boshlaydi. Tebranish ob'ekti orqaga qarab harakat qilganda, u kam bosim (R) deb ataladigan past bosim mintaqasini hosil qiladi. Ob'ekt tez oldinga va orqaga harakat qilganda, havoda bir qator siqilishlar va nodirlanishlar hosil bo'ladi. Bular muhit bo'ylab tarqaladigan tovush to'lqinini hosil qiladi. Siqish yuqori bosim mintaqasi va kam bosim mintaqasi. Bosim ma'lum hajmdagi muhit zarralari soniga bog'liq. Bitta to'liq orqaga va orqaga harakat bitta siqilish va bitta kamayishni hosil qiladi, ular birgalikda bitta to'lqinni tashkil qiladi. Muhit zarralari tovushning tarqalish yo'nalishi bo'yicha o'rtacha pozitsiyalari bo'yicha tebranadigan bu to'lqin uzunlamasına to'lqin deb ataladi.
To'lqin bilan bog'liq ba'zi atamalar:
1) Amplituda: Muhit zarrasining o'rtacha holatining har ikki tomoniga maksimal siljishi to'lqin amplitudasi deyiladi. U a harfi bilan belgilanadi va uning SI birligi metrdir.
2) Vaqt davri: Muhit zarrasi tomonidan tebranishning tugallanishi uchun vaqt to'lqinning vaqt davri deyiladi. U T harfi bilan belgilanadi va uning SI birligi ikkinchi hisoblanadi.
3) Chastota: Muhit zarrasi tomonidan bir soniyada sodir bo'ladigan tebranishlar soni to'lqin chastotasi deyiladi. U f harfi bilan belgilanadi va uning SI birligi soniya -1 yoki gerts (Hz) dir.
T vaqtida to'lqinlar soni = 1, shuning uchun 1 soniyada to'lqinlar yoki chastotalar soni
\(f = \frac{1}{T}\)
4) To'lqin uzunligi: Muhit zarrachasining bir vaqt tebranish davridagi to'lqin bosib o'tgan masofa uning to'lqin uzunligi deyiladi va l belgisi bilan belgilanadi. Uning SI birligi metrdir. Uzunlamasına to'lqinda ikkita ketma-ket siqilish yoki ikkita ketma-ket kamdan-kam uchraydigan masofa bir to'lqin uzunligiga teng.
Taxminan sekundiga 20 tebranish (20 Gts) dan kam chastotali tovushlarni inson qulog'i aniqlay olmaydi. Bunday tovushlar eshitilmaydigan deb ataladi. Yuqori tomonda, sekundiga taxminan 20 000 tebranish (20 kHz) dan yuqori chastotali tovushlar ham inson qulog'iga eshitilmaydi. Shunday qilib, inson qulog'i uchun eshitiladigan chastotalar diapazoni taxminan 20 dan 20 000 Gts gacha. Itlar kabi ba'zi hayvonlar 20 000 Gts dan yuqori chastotali tovushlarni eshitishlari mumkin.
Keling, o'z simli telefonimizni yarataylik.
Kerakli material: 2 ta qog'oz stakan, 2 fut atrofidagi ip, qog'oz stakanlarda teshik qilish uchun mix
1. Har bir qog'oz stakanning pastki qismida kichik teshik qilish uchun tirnoqdan foydalaning
2. Ipni chashka orqali torting va tugunni bog'lang. Ovoz uzoqroqqa chiqishiga yordam berish uchun uzun ipdan foydalaning
3. Bir kishi telefonni qulog‘igacha ushlab tursa, ikkinchisi boshqa stakanga gapira oladi. Ipni mahkam ushlang, aks holda tovush to'lqinlari to'g'ri tarqalmaydi.
Bu qanday ishlaydi?
Tovushlar havoda tebranishlar hosil qilganda tovush to'lqinlari hosil bo'ladi. Ushbu faoliyatda sizning ovozingiz chashka ichidagi havoni tebranadi, keyin esa kubokning pastki qismiga o'tkaziladi. Kubokning pastki qismi tovush to'lqinlarini ipga o'tkazadi va hokazo.
