Ветер или солдаты, шагающие в ногу, могут разрушить мост, если собственная его частота совпадает с возмущающей силой, что вызывает резонанс. Такие случаи бывали. Например, в 1940 г. обрушился мост Тэйкома в США от автоколебаний, вызванных ветром. Проходя по мостам, солдаты получают приказ идти не в ногу, чтобы не вызвать его резонанс.
Говорят, Шаляпин мог запеть так, что лопались плафоны в люстрах. Это не легенда. Допустим, мы знаем частоту собственных колебаний стеклянного сосуда, например стакана. Это можно установить по высоте тона звона этого стакана после легкого щелчка по нему. И если мы громко запоем эту ноту близ стакана, то, как Шаляпин, сможем расколоть стакан своим пением. Только петь надо так же громко, как Шаляпин.
Есть еще интересный опыт по резонансу в музыкальных инструментах, например в фортепиано. Откройте фортепиано, нажмите на правую педаль, освободив струны, и пропойте какую-нибудь ноту в его полость. Когда вы закончите петь, вы услышите, что фортепиано «подпевает» вам своими струнами.
Или если связать толстой металлической проволокой два фортепиано в разных комнатах и играть на одном из них, то второе (с нажатой педалью!) будет играть ту же мелодию само собой, без пианиста.
Вот как возникают звуки – музыкальные и не очень. Но звук не вечен – возник и пропал. Можно ли его сохранить «впрок», записать? И как это сделать? Сейчас существует множество звукозаписывающих устройств и аппаратов, в основном электронных. Но впервые звук был записан механическим способом.
Возможность записывать звуки и затем воспроизводить их была открыта еще в 1877 г. великим американским изобретателем Т. А. Эдисоном (1847—1931). Звукозапись быстро вошла в нашу жизнь. Благодаря возможности записывать и воспроизводить звуки появилось звуковое кино. Запись музыкальных произведений, докладов, рассказов и даже целых пьес на граммофонные или патефонные пластинки стала массовой формой звукозаписи.
На рис. 115 дана упрощенная схема механического звукозаписывающего устройства. Звуковые волны от источника (певца, оркестра и т. д.) попадают в рупор 2, в котором закреплена тонкая упругая пластинка 1, называемая мембраной. Под действием этих волн мембрана колеблется. Колебания мембраны передаются связанному с ней резцу 4, острие которого чертит при этом на вращающемся диске 3 звуковую бороздку. Звуковая бороздка закручивается по спирали от края диска к его центру. На рисунке внизу показан вид звуковых бороздок на пластинке (через лупу бороздки видны совершенно отчетливо).
Диск, на котором производится звукозапись, изготовляется из специального мягкого материала; обычно это восковой сплав, состоящий из ряда минеральных, растительных и животных восков, а также других органических веществ. С этого воскового диска снимают гальванопластическим способом медную копию (клише), с которой затем делают оттиски на дисках, изготовленных из особых материалов. Так получаются граммофонные пластинки.
При воспроизведении звука граммофонную пластинку ставят под иглу, связанную с мембраной граммофона, и приводят ее во вращение. Двигаясь по волнистой бороздке пластинки, конец иглы колеблется, вместе с ним и мембрана, причем эти колебания довольно точно воспроизводят записанный звук.
Магнитная запись звука сменила механическую, и казалось, к ней нет возврата. Но этот возврат состоялся, правда, уже на новом уровне. Вместо иглы звуки на диске записывает луч лазера. Диск получается намного компактнее, прочнее, качество записи выше.
Действительно, новое – это хорошо забытое старое; техника, как и многое другое, развивается «по спирали». Старое повторяется, но уже на новом уровне!
Источник
Это интересно
0
Санскрит — удивительный язык. Слово «мистики» на нём звучит как «йогинах». До чего же ёмкое и точное определение, блеать!
16:48 Saviesa: в яндексе искала, как связать петлю.. ваще без задних мыслей. оставила комп, пошла в бух, возвращаюсь.. на моем месте сидит шеф.. весьма печатьный))
Saviesa: и начал так издалека. типа. как поживаете, все ли хорошо.
Saviesa: я то искала как связать петлю спицами
Удивительный факт от кота Бегемота: Некоторые львы совокупляются более 50 раз в день.
Вопрос на засыпку: а львицы.
Беседую тут на работе с итальянцем по имено Марчело: — Знаешь, Марчело, недавно мне на русском сайте задали вопрос, правда ли, что если итальянцу связать руки, он разговаривать не сможет. Марчело начинает морщиться, видимо, его не раз доставали этой старой шуткой. — И что ты ответил? — Я сказал, что если итальянцу связать руки, он, наоборот, много разных интересных вещей скажет. Марчело радостно заржал.
ххх: он вообще удивительный парень ууу: ? ххх: занимаясь сексом с девушкой в лесу, у него хватило ума пошутить: смотри, милая, милиция.
Удивительный эффект будет если положить мыло в микроволновку ——- Сейчас попросил в асе друга проделать этот фокус. Бля, он уже 3 часа оффлайн. ЧТО ПРОИЗОШЛО.
Неоригинально, но факт. Побреешь перед двухдневной пьянкой на природе ноги, подмышки и лобок, возьмешь с собой пачку презервативов — и можно быть уверенной, что никакого секса у тебя не будет.
Если в рок-группе играть.
Теперь мучает вопрос, а что, если все умеют играть?))
Если играть умеют все, то это джаз, детка!
Если в рок-группе играть умеет только ритм-гитарист, это Rock’n’Roll. Если в рок-группе играть умеет только бас-гитарист, это хардкор. Если в рок-группе играть умеет только соло-гитарист, это металл. Если в рок-группе играть умеет и соло, и бас-гитарист, это хреш метал. Если в рок-группе играть умеет и соло-гитарист, и клавишник, это симфоник метал. Если в рок-группе играть умеет только ударник, это панк рок. Если в рок-группе играть не умеет никто, это ранетки.
Это прогрессив рок)))
Если в рок-группе играть умеет только ритм-гитарист, это Rock’n’Roll. Если в рок-группе играть умеет только бас-гитарист, это хардкор. Если в рок-группе играть умеет только соло-гитарист, это металл. Если в рок-группе играть умеет и соло, и бас-гитарист, это хреш метал. Если в рок-группе играть умеет и соло-гитарист, и клавишник, это симфоник метал. Если в рок-группе играть умеет только ударник, это панк рок. Если в рок-группе играть не умеет никто, это ранетки.
Теперь мучает вопрос, а что, если все умеют играть?))
— Попросил свою девушку шарфик мне связать «Спартак – чемпион». — А она? — Да, дура она у меня — двух слов связать не может.
Удивительный факт: мужчина за свою жизнь застегивает пуговиц много меньше, чем расстегивает. Женщина — наоборот.
Первый факт: если кошка злится, ее хвост приходит в движение. Второй факт: если рукой привести хвост кошки в движение, она непременно начнет злиться. Вывод: если держать кошке хвост, злиться она физически не сможет.
Англия. Сидят в Лондонском сверике и ругаются два русских математика: — Да, Сергей Михайлович, теорема Баумгартнера недоказуема. Это факт! — Нет, Дмитрий Данилович, не факт! — Факт! — Не факт! — Факт! — Не факт! . — Факт! — Не факт! Рядом сидящая на лавочке девица не выдерживает и обращается к ним: — Я знаю, вы разговариваете обо мне. Только что вы имеете в виду: мое прошлое вообще или сегодняшнее утро?
Лепрозорий, всё–таки, удивительный блог. Даже если написать «Однажды я съел валенок, а потом три дня срал балалайками», обязательно прибежит двадцать человек, которые расскажут аналогичные случаи из своей жизни. — Написал uisky, 30.12.2007 в 17.27
Алексей Толстой. Золотой ключик или приключения Буратино. «Посвящаю эту книгу Людмиле Ильиничне Толстой. Столяру Джузеппе попалось под руку полено, которое пищало человеческим голосом. . « . Девушки, не злите писателей!
Источник
Проектно- исследовательская работа «Резонанс «
специалист в области арт-терапии
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа с.Вязовка имени Героя Советского
Союза Е. А. Мясникова» Татищевского района Саратовской области
Проектно — исследовательская работа
Гордаев Ислам Исмаилович,
обучающийся 10 класса
МОУ «Средняя общеобразовательная
школа с.Вязовка имени Героя Советского
Союза Е. А. Мясникова»
Старостина Галина Геннадьевна,
учитель физики и математики
МОУ «Средняя общеобразовательная
школа с.Вязовка имени Героя Советского
Союза Е. А. Мясникова»
1.1.Что такое резонанс________________________________________6-7
1.2.Виды и примеры резонанса___________________________________8
1.3.Вред и польза резонанса___________________________________9-10
1.4. Интересные факты_______________________________________11-12
В данной исследовательской работе мы хотим рассказать о явление резонанса, о том как часто мы встречаемся с этим явлением и показать на примерах, что резонанс может быть как полезным так и вредным.
Почему солдатам, обычно марширующим строевым шагом при пересечении моста дается команда идти «вольно»? Потому, что маршируя по мосту, они могут его обрушить. Происходит это вследствие интересного физического явления – резонанса. Впрочем, явление резонанса активно употребляется не только в физике. Слово «резонанс» используется людьми каждый день в самых разных значениях. Его произносят политики и телеведущие, пишут в своих работах ученые и изучают на уроках школьники. У этого слова есть несколько значений, относящихся к разным областям человеческой деятельности. К примеру, термин «общественный резонанс» означает реакцию большого количества людей на какое-то событие, будь-то политическое, экономическое, социальное. Но мы поговорим именно о физическом резонансе, его значении в физике, причинах и наиболее ярких примерах из жизни. Рассмотрим его положительные и отрицательные моменты. А ктуальность изучения данной темы — это возможность объяснить явления, происходящие в окружающем нас мире и возможность в дальнейшем использовать полученные знания в различных жизненных ситуациях, в том числе и при выборе профессии, например инженера-строителя, конструктора и другие.
Проблемный вопрос : часто ли встречаемся с явлением « Резонанс»?
Цель работы : изучить явление резонанса, его положительные и отрицательные моменты.
Для достижения этой цели поставили следующие задачи:
1. Изучить литературу и информацию из интернета по данной теме.
2.Провести анкетирование среди обучающихся 9-11 классов. 3. Провести эксперимент.
4.Обобщить результаты своей деятельности.
Объект исследования: резонанс
Предмет исследования: польза и вред резонанса
Методы решения задач:
1. Изучение литературы.
1.1. Что такое резонанс
Простейший пример механического резонанса приводит в своих работах средневековый ученый Торричелли. Точное определение явления резонанса дано Галилео Галилеем в работе о маятниках и звучании музыкальных струн. Что такое электромагнитный резонанс, объяснил в 1808 году Джеймс Максвелл, основоположник современной электродинамики. [5]
Итак, в переводе с латыни слово «резонанс» буквально означает «откликаюсь», и означает физическое явление, при котором собственные колебательные движения, становясь вынужденными, многократно увеличивают свою амплитуду, отвечая на воздействия внешней среды.
Или если по-простому, то резонанс это отклик на некий раздражитель извне, это синхронизация частот колебаний (количества колебаний в секунду) определенного тела (или целой системы) с внешней силой, которая воздействует на него. Вследствие физического резонанса всегда происходит увеличение амплитуды колебаний тела или системы. [6]
Представьте себе детские качели, чтобы раскачать их сильнее, вам необходимо прикладывать силу таким образом, чтобы ее колебания совпадали с колебаниями самой качели. Как результат таких действий качели будут раскачиваться все сильнее и сильнее, или говоря по-научному – амплитуда их колебаний будет увеличиваться. Детские качели, пожалуй, самый простой и яркий пример резонанса из нашей жизни ( приложение 1).
Впрочем, есть у резонанса и свой антипод – диссонанс. Диссонанс (с латыни переводится как «разногласящий») – прямо противоположное явление, означающее несовпадение, несоответствие. Если к тем же раскаченным качелям начать прикладывать силу хаотически, то есть хаотически их дергать туда-сюда, то вскоре они остановятся, амплитуда их движения снизится до нуля. [6]
Резонанс в физике – это отклик колебательной системы на периодическое внешнее воздействие, который проявляется в резком увеличении амплитуды стационарных колебаний при совпадении частоты внешнего воздействия с определёнными значениями, характерными для данной системы.
1.2 . Виды и примеры резонанса
Механический резонанс – это все те же вышеупомянутые качели, резонанс моста от проходящей роты солдат, резонанс колокольного звона и т. д. Одним словом, резонанс, вызванный механическими воздействиями [4] .
Акустический резонанс – это резонанс, благодаря которому работают все струнные музыкальные инструменты: гитара, скрипка, лютня, балалайка, банджо и т. д. Корпус музыкальных инструментов неспроста имеет свою форму. Звук, издаваемый струной при щипке, попадает внутрь корпуса и там вступает в резонанс со стенками, что в результате приводит к его усилению. По этой причине качество звучания той же гитары сильно зависит от того материала, из которого она сделана и даже от лака которым она покрыта [3] ( приложение 2).
Электрический резонанс – представляет собой совпадение частоты колебаний внешнего напряжения с частотой колебаний электрической цепи, по которой идет ток. [1]
Резонанс также можно встретить при изучении оптических явлений, астрофизики.
1.3. Вред и польза резонанса
Резонанс, как и любое другое физическое явление не может быть однозначно полезным или вредным, он имеет свои плюсы и минусы. Когда он вреден, его учитывают и стараются предотвратить, если он полезен – применяют. Например, именно резонанс помогает вытащить автомобиль, застрявший в грязи или снегу – планомерное раскачивание авто, то взад, то вперед с увеличением амплитуды колебаний помогает его освободить.
А вот негативный пример действия резонанса описан в самом начале нашей работы, и связан с мостами. Если рота солдат строевым шагом пройдет по мосту, то может если и не обрушить его, то значительно повредить, потому, что вызовет сильный резонанс собственных колебаний поверхности моста с колебаниями от марша «нога в ногу» сотен солдат. [4]
Впрочем, сильный резонанс моста может случиться и не только от марширующей роты солдат, но и от ветра, когда колебания ветра вступают в резонанс с собственными колебаниями конструкции моста.
Поэтому инженеры, конструкторы и архитекторы при проектировании своих объектов обязательно принимают в расчет явление резонанса. Этот феномен необходимо учитывать не только при строительстве мостов, но и при возведении высотных зданий, антенн, высоких опор, словом всего того, что теоретически может войти в резонанс с воздушными потоками.
Отрицательной стороной резонанса является раскачивание груза на подъёмном кране, расплескивание воды из ведра, обрыв проводов, раскачивание поездов на стыках рельсов. Случается, что период ударов колес на стыках рельсов совпадает с периодом колебаний вагона на рессорах, и вагон тогда очень сильно раскачивается. Поезда переезжают мосты на медленном ходу, чтобы период ударов колес о стыки рельсов был значительно больше периода свободных колебаний моста. Иногда применяют обратный способ «расстройки» периодов: поезда проносятся через мосты на максимальной скорости.
Корабль также имеет свой период качаний на воде. Если морские волны попадают в резонанс с периодом корабля, то качка становится особенно сильной. Капитан меняет тогда скорость корабля или его курс. В результате период волн, набегающих на корабль, изменяется (вследствие изменения относительной скорости корабля и волн) и уходит от резонанса.
Положительные стороны резонанса: резонаторы в музыкальных инструментах, резонансные замки и ключи, раскачивание языка колокола. Тяжелый язык большого колокола может раскачать даже ребенок, если он будет натягивать веревку с периодом свободных колебаний языка. Но самый сильный человек не раскачает язык, дергая веревку не в резонанс. Магнитно- резонансное обследование организма. Магни́тно-резона́нсная томогра́фия (МРТ) — способ получения томографических медицинских изображений для исследования внутренних органов и тканей с использованием явления ядерного магнитного резонанса . Способ основан на измерении электромагнитного отклика атомных ядер , чаще всего ядер атомов водорода , а именно, на возбужде нии их определённым сочетанием электромагнитных волн в постоянном магнитном поле высокой напряжённости.
1.4. Интересные факты из физики о резонансе
Так вот интересный факт: ветер или солдаты, шагающие в ногу, могут разрушить мост. Это происходит если собственная частота моста совпадет с возмущающей силой, что вызывает резонанс. Таких случаев бывало немало. Так, к примеру, в 1940 г. обрушился мост Тэйкома в США от автоколебаний, вызванных ветром ( приложение 3). В 1905 году разрушился прочный мост через реку Фонтанка. Ежедневная газета «Новости дня» писала 21 января 1905 года: Сегодня в 12 ½ часа дня при следовании лейб-гвардии конного-гренадерского полка через Египетский цепной мост через Фонтанку, по направлению от Могилёвской улицы к Ново-Петергофскому проспекту, в тот момент, когда головная часть полка уже подходила к противоположному берегу, мост обрушился. Находившиеся впереди офицеры успели проскочить на берег, нижние же чины, в количестве двух взводов, шедшие в строй справа по 3 в ряда, вместе с лошадьми (упали) в воду. Вот почему проходя по мостам, солдаты получают приказ идти не в ногу, чтобы не вызвать его резонанс ( приложение 4).
О знаменитом певце Шаляпине говорят, что он мог запеть так, что лопались плафоны в люстрах. Это не легенда, а вполне объяснимый с точки зрения физики факт. Это происходит когда частота собственных колебаний стеклянного плафона совпадает с частотой акустических волн.
Если связать толстой металлической проволокой два фортепиано в разных комнатах и играть на одном из них, то второе (с нажатой педалью!) будет играть ту же мелодию само собой, без пианиста ( приложение 5).
20 мая 2010 года в Волгограде затанцевал мост. По официальной версии мост вошел в резонанс под действием ветровых нагрузок [7] (приложение 6).
В странах Востока, например в Японии, во время землетрясения часто бывало так, что разрушались железобетонные здания, стальные мосты, а деревянные пагоды стояли как ни в чём ни бывало. В чем был секрет пагод? Секрет пагод на хорошем изобретательском уровне: внутри каждой пагоды древние строители подвешивали сверху вниз длинную деревянную балку с грузом на конце. Частоту колебаний этого своеобразного маятника подбирали такой, что во время землетрясения он раскачивался в противофазе с самой постройкой, помогая гасить колебания ( приложение 7). [7]
Действие микроволновки также основано на резонансе. В данном случае резонанс происходит в молекулах воды, которые поглощают излучение СВЧ (2,450 ГГц). Как следствие, молекулы входят в резонанс, колеблются сильнее, а температура пищи повышается [7] .
2. Практическая часть
Чтобы выяснить насколько учащиеся нашей школы знакомы с явлением резонансы, мы провели анкетирование среди учеников 9-11 классов. В анкетирование приняли участие 27 человек. Анкета состояла из пяти вопросов:
1.Знаете ли вы, что такое резонанс? ( не знают- 37 % ( приложение 9).
2.Сталкивались вы с резонансом? ( нет — 48%) ( приложение 10).
3.Резонанс может быть а)вредным б) полезным? ( не знают-37%) ( приложение 11).
4.Примером вредного резонанса может быть
А) сильное раскачивание кораблей на волнах;
Б) сильное раскачивание железнодорожного вагона? (не знают- 48%) ( приложение 12).
5. Резонанс возникает, когда собственная частота колебательной системы совпадает
А) с амплитудой вынуждающей силы;
Б) с частотой вынуждающей силы? ( не знают -78%) ( приложение 13).
Проанализировав ответы на вопросы анкеты, можно сделать вывод о том, что малый процент учащихся обладают информацией по этой теме.
Для проведения эксперимента используем камертон на резонаторе, такое устройство является источником звука. Ударив по ветвям камертона получаем направленный звук. На пути звуковой волны расположим такой же резонатор с фиксированным значением собственной частоты колебаний, таких же параметров. При совпадении частот, возникают колебания высокой амплитуды. Математический маятник резко проявляет колебания левого камертона. В системе левого камертона возникает резонанс и возбуждаем мы его с помощью звуковой волны, источником которого является такой же камертон. [7]
Работая над темой, были изучены литературные источники, интернет-ресурсы, в результате чего выяснили, что резонанс имеет широкое применение, резонанс может быть как полезным так и вредным. В ходе исследования выяснили, что учащиеся нашей школы обладают недостаточной информацией по данной теме, поэтому считаем необходимым использовать собранный материал на уроках физики и на внеклассных мероприятиях. Проведён опыт по наблюдению акустического резонанса. Экспериментально доказали, что при совпадении собственной частоты с частотой вынуждающей силы, амплитуда колебаний увеличивается. Резонанс – это очень эффективный инструмент для решения многих практических задач, но и одновременно может быть причиной серьёзных разрушений, вреда здоровью и других негативных последствий. Таким образом, задача человека — не «брать силой» у природы ее богатства, а уметь настраивать свою технику в резонанс с природными явлениями, чтобы взаимодействие было максимально естественным и эффективным.
Цель проекта достигнута, задачи решены.
1. Грачёв А.В , Погожев В.А. Физика : 11 класс: учебник для учащихся общеобразовательных организаций Москва издательский центр « Вентана-Граф» 2018, 464 с.
2. Грачёв, В.А. Погожев, П.Ю. Боков. физика: 9 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / — М.: Вентана-Граф, 2014.
3. Вульфсон И.И — Краткий курс теории механических колебаний / — Библиотека ВНТР. — М.: ВНТР, 2017. — 241 с.
4.Касьянов В.А. Физика. 10 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений. – М. Дрофа, 2003.- 416с.
5. Сауров Ю.А., Бутырский Г.А. Электродинамика: Модели уроков: Книга для учителя.- М. Просвещение, 1992.- 304с.
6. Трофимова Т.И. , Фирсов А.В. Колебания и волны. 10-11 классы: учебное пособие- М. : дрофа, 2008.- 286с.- Гимназия на дому.
Приложение 1. Качели –яркий пример резонанса
Приложение 2. Акустический резонанс
Приложение 3. Мост Тэйкома в США
Приложение 4.Египетский цепной мост через Фонтанку
Рис. 115. Схема механической записи звука:
0 
