64FDAB — Звук. Громкость и высота звука. Отражение звуковой волны на границе двух сред. Инфразвук и ультразвук: ответ и решение

Общее условие

Открытие звукозаписи

Люди издавна стремились если не сохранить звук, то хотя бы как-то его зафиксировать. Запись музыкальных произведений, рассказов и пьес
на граммофонные или патефонные пластинки стала массовой формой звукозаписи.

На рисунке 1 дана упрощённая схема механического звукозаписывающего устройства. Звуковые волны от источника звука (певца, оркестра и т.д.) попадали в рупор 1, в котором была закреплена тонкая упругая пластинка 2, называемая мембраной. Под действием звуковой волны мембрана начинала колебаться. Колебания мембраны передавались связанному с ней резцу 3, остриё которого оставляло при этом на вращающемся диске 4 звуковую бороздку. Звуковая бороздка закручивалась по спирали от края диска к его центру. На рисунке 2 показан вид звуковых бороздок на пластинке, рассматриваемых через лупу при большом увеличении.

При воспроизведении звука граммофонную пластинку ставят под иглу, связанную с мембраной граммофона, и приводят пластинку во вращение. Двигаясь по волнистой бороздке пластинки, конец иглы колеблется, вместе
с ним колеблется и мембрана, причём эти колебания довольно точно воспроизводят записанный звук.

Рисунок из условия ФИПИ

Рисунок 1

Рисунок 2.

Профиль звуковой дорожки на граммофонной пластинке при большом увеличении

Задание №1. Дайте развернутый ответ.

Рисунок из условия ФИПИ

Фонограф Эдисона

В исторически первом приборе Эдисона для записи и воспроизведения звука (см. рисунок) звуковая дорожка шла по цилиндрической спирали на сменном вращающемся барабане (полом цилиндре). Звук записывался в форме дорожки, глубина которой была пропорциональна громкости звука.

А что меняется в профиле звуковой дорожки при увеличении громкости звука во время использования дискового фонографа, рассмотренного в тексте? Ответ поясните.

Решение задания OGEPHYS64FDAB

Ответ: Увеличивается размах отклонений звуковой дорожки.

Следим за устройством в системе отсчёта его корпуса. Звуковая волна попадает в рупор 1 и создаёт переменные силы давления на мембрану 2. Мембрана совершает вынужденные колебания и передаёт движение связанному с ней резцу 3. Вращающийся диск 4 сохраняет след этого движения.
При увеличении громкости того же звука возрастает амплитуда колебаний мембраны. Вместе с ней увеличивается амплитуда колебаний резца. Поэтому на рассмотренном диске увеличивается размах отклонений извилистой дорожки относительно её средней линии: её профиль расширяется.
Именно амплитуда изгибов дорожки передаёт увеличение громкости. При неизменной частоте звука и скорости движения поверхности число повторений формы на единицу пути не должно возрастать только из-за большей громкости.
В условии отдельно описана запись глубиной на барабане Эдисона. Указание на более глубокую бороздку нельзя автоматически перенести на показанную дисковую дорожку с боковыми отклонениями: здесь прослеживаем увеличение амплитуды её профиля.
Проверка при воспроизведении: игла, проходя дорожку с большим размахом отклонений, сильнее отклоняет мембрану. При прочих равных условиях воспроизводимый звук становится громче. Ответ: увеличивается размах отклонений звуковой дорожки.

Звук. Громкость и высота звука. Отражение звуковой волны на границе двух сред. Инфразвук и ультразвук: схема решения задания OGEPHYS64FDAB — Обозначения: Исходный рисунок ФИПИ и пояснения к решению.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании OGEPHYS64FDAB.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

КЭС:	1 МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Тип ответа:	Развернутый ответ

Задание OGEPHYS64FDAB: Звук. Громкость и высота звука. Отражение звуковой волны на границе двух сред. Инфразвук и ультразвук

Общее условие

Решение задания OGEPHYS64FDAB

Помочь улучшить сайт

Комментарии к решению