НАШІ НАПРАЦЮВАННЯ

Тема: «Суд над звуковою хвилею»

Відкритий урок

Стадник О.І.

Мета: узагальнити, поглибити та закріпити знання про звукову хвилю, розкриваючи шкідливі і корисні властивості; вивчити нові види звукових хвиль: музичний звук, інфразвук і ультразвук; розкрити роль і практичне використання звуку в побуті, в природі; дати можливість відчути свій потенціал кожному учневі, активізувати роботу думки; сприяти зростанню інтересу до вивчення фізики.
Тип уроку: урок-суд.
Обладнання: музичний інструмент, дзвіночок, учнівські презентації, «Паспорт звукової хвилі», «Музичний звук», «Ультразвук», «Інфразвук», підручники.

Не злякайте звуків! Тихо! Помовчіть!
Чуєте, музика? Музика звучить.
Музика у вітрі, музика у морі,
Музика у сонці і у срібних зорях.
Музика у квітах, музика в душі,
Музика у віршах проліском звучить.

Леся Поліщук

План уроку
1. Організаційний момент. Перевірка домашнього завдання.
2. Повторення матеріалу.
3. Формування вмінь пояснювати фізичні явища.
4. Розширення знань про звукові хвилі: музичний звук.
5. Вивчення інфразвуку і ультразвуку.
6. Закріплення умінь і навиків.
7. Перевірка знань.
9. Рефлексія.
8. Музична пауза.
10. Підсумки.
11. Домашнє завдання.

ХІД УРОКУ

Перевірка домашнього завдання:
1. «Казка» про звукову хвилю. (Презентація).
2. Цікаві факти про звук.
Ми всі живемо у світі звуків. Цей світ необхідний нам для нормального розвитку й існування. Звуки, які ми чуємо, повідомляють про те, що відбувається навколо нас, навіть якщо ми не бачимо джерела звуку. Наприклад, ми чуємо телефонний дзвінок, чуємо як кипить чайник або шум дощу. Нас оточує багато предметів, здатних видавати звуки, наприклад, музичні інструменти: скрипка, гітара, віолончель, сопілка...

Судовий процес

ВАРТОВИЙ

Встати! Суд іде!

СУДДЯ

Шановні учні і гості! Зараз ви будете свідками судового процесу. Ми будемо судити Звукову хвилю. Її провина в тому, що виникає «звукове» забруднення навколишньої атмосфери, вона і її звуковий резонанс впливає негативно на здоров’я людей. Ми спробуємо сьогодні вияснити ці питання, вислухати свідків і прийняти справедливе рішення.

Ввести підсудну!

(Вартові вводять заплакану Звукову хвилю.)

ЗВУКОВА ХВИЛЯ

Не винна я, не винна!

СУДДЯ

Встановимо особу підсудної.

ЗВУКОВА ХВИЛЯ

Мої батьки – джерела – всі тіла, які коливаються, а також природні явища: вибухи, шум вітру, гроза.

СУДДЯ

Де ви живете?

ЗВУКОВА ХВИЛЯ

В пружному середовищі – газах, рідинах і твердих тілах.

СУДДЯ

Назвіть свої характеристики.

ЗВУКОВА ХВИЛЯ:

Частота — це кількість періодичних процесів за секунду та визначає висоту звуку, формула .
Швидкість звуку залежить від середовища і температури v=λν.
Інтенсивність звуку — це енергія, яку звукова хвиля переносить за 1 с через одиницю площі поверхні, розміщеної нормально відносно напряму поширення:
Тембр звуку — це характеристика музичного звуку, яка залежить від кількості обертонів, які супроводжують основний тон, від їхніх частот, амплітуд.
Гучність звуку — суб’єктивна характеристика. Вона залежить від інтенсивності звуку, зумовленої амплітудою коливань, а також частотою коливань.

СУДДЯ

Слово надається головному прокурору.

ПРОКУРОР

Шановний суддя! Шановні присяжні засідателі, присутні! Я вважаю, що Звукова хвиля – зайве явище природи, тож її потрібно викинути з нашого життя. Вона приносить лише страждання.

АДВОКАТ

Шановні члени суду! Я не згоден із прокурором і ми сьогодні доведемо, що без звуків життя неможливе. У мене є питання до суду: чи буде прийматися до уваги той факт, що Звукова хвиля має такі властивості, відбивання, огинання перешкод, завдячуючи їй люди і тварини можуть спілкуватися і багато чого іншого.

СУДДЯ

Суд розгляне всі факти.

ПРОКУРОР

Розкажіть, як сприймає Вас вухо людини?

ЗВУКОВА ХВИЛЯ

Перш за все, відгадайте загадку. Слово із 9 букв, назва звукового пристрою, частина якого служить для Сови хвостик Іа? (дзвіночок). Отож, коливання, що робить дзвіночок створює подразнення і стиснення повітря. Вони потрапляють у вухо, примушуючи барабанну перепинку здійснювати вимушені коливання, викликаючи слухові відчуття.

СУДДЯ

Тепер вислухаємо свідків, запрошується свідок 1.

1 – Й СВІДОК

Клянусь великим Ньютоном говорити правду і тільки правду, і нехай покарає мене фізичний закон. Якщо я скажу неправду. Я дуже хвилююся, бо я ніколи не виступала в суді, але я повинна сказати, що моя бабуся все гірше і гірше чує. Це і мене чекає в майбутньому?

СУДДЯ

запрошується свідок 2.

2 – Й СВІДОК

Клянусь великим Ньютоном говорити правду і тільки правду, і нехай впаде мені на голову яблуко Ньютона, якщо я скажу неправду. Мій будинок знаходиться недалеко від дороги, і у нас постійно шум. Спати неможливо, а уроки робити тим більше.

ПРОКУРОР

Я прошу усіх віднестися до цього питання серйозно і згадати факти із вашого життя, приклади яких доведуть провину ЗХ.

3 – Й СВІДОК

Клянусь великим Ньютоном говорити правду і тільки правду, і нехай перестане діяти на мене сила земного тяжіння, якщо я скажу неправду. Я ходила на дискотеку, там була жахлива голосна музика. Всі мої внутрішні органи здійснювали коливання так, що потім деякий час здавалось, що я там. Потім я не почула, що говорила мені мама. Мама мене сварила, але ж я не винна, винна у всьому – звукова хвиля.

4 – Й СВІДОК

Клянусь великим Ньютоном говорити правду і тільки правду, і нехай зникне сила притягання між молекулами, якщо я скажу неправду. Мої сусіди роблять ремонт, у нас такий в будинку шум, що усі мешканці нервові і на таблетках. А ще як є маленька дитина, яка постійно плаче, то відпочити неможливо і у всьому винна звукова хвиля, яка шкодить здоров’ю людей.

5 – Й СВІДОК

Клянусь великим Ньютоном говорити правду і тільки правду. І нехай дерева в моєму саду почнуть рости корінням вгору, якщо я скажу неправду. Я постійно ходжу з плеєром у вухах і недавно відчула, що сприйняття звуку у мене знизилася. Мені приходиться перепитувати, що мені сказали.

АДВОКАТ

Шановні учні і гості! Давайте згадаємо скільки хорошого дає нам звукова хвиля.

СУДДЯ

Дякуємо, а зараз заслухаємо свідків захисту.

6 – Й СВІДОК

Клянусь великим Бетховеном говорити правду і тільки правду, і хай зникне звукова хвиля в природі, якщо я скажу неправду. Бути глухим не означає нічого не чути. Більш того, глухі можуть мати «музичний слух». Великий німецький композитор Бетховен, в результаті хвороби був глухий. Він приставляв до роялю кінець своєї палиці, а іншим її кінцем притискав до зубів. Таким чином, звук доходив до його внутрішнього вуха, яке було здоровим. Мій дядя також майже не чує, але завдяки тому, що тверді тіла поширюють звук, він може танцювати під музику, яка доходить до нього через підлогу і хребет.

АДВОКАТ

Запрошуємо в якості свідка – музичний звук.

СУДДЯ

Подивимося презентацію «Музичний звук».

МУЗИЧНИЙ ЗВУК

Я також належу до звукової хвилі. Але маю відповідну частоту та висоту тону. Також я маю відповідний тембр, завдяки якому ви можете розрізняти звуки різних інструментів, різних голоси людей.

СУДДЯ

У нас є доказ – розстроєна гітара. Що ви можете сказати з цього приводу?

МУЗИЧНИЙ ЗВУК

Музичний звук. Частота вільних коливань струни залежить від розмірів струни і натягу.

7 – Й СВІДОК

Недавно я також придбав гітару і намагаюся навчитися на ній грати. Але це ти винна, що у мене не виходить.

МУЗИЧНИЙ ЗВУК

Щоб грати на гітарі або на інших інструментах, потрібно мати хороший слух, знати нотну грамоту і велике бажання. (Включається спокійна музика).
Прошу всіх закрити очі. Представте себе на березі моря. А море тепле, синє, синє, дує приємний морський вітер. Ви лежите на березі і насолоджуєтеся теплими променями сонця, приємними звуками моря. Море шумить, ви чуєте звуки хвиль, чайок… І відкриваєте очі. З приїздом з моря! Повертаємося в зал засідання.

ПРОКУРОР

Прошу в якості відповідача запросити інфразвук. Він також призводить до «шумового» забруднення атмосфери, впливає на людину, викликає почуття тривоги, неприємні відчуття.

ІНФРАЗВУК

Я також маю відношення до звукової хвилі. Але я не сприймаюся людським вухом, бо частота моїх хвиль менша 16 Герц. Я можу бути не помітним, наприклад, я коливаю листком ви бачите, але не чуєте.

ПРОКУРОР

Одного разу американський фізик Р.Вуд приніс в театр спеціальний прилад, який випромінює інфразвуки і направив на сцену. Звуку ніхто не почув, але з актрисою стався нервовий зрив.

ІНФРАЗВУК

Пояснюється цей факт резонансом. Ваші внутрішні органи мають низькі власні частоти. Маючи частоти того ж порядку, я заставляю органи здійснювати вібрацію, і при дуже великій інтенсивності може бути крововилив.

АДВОКАТ

Прийміть до уваги, що інфразвук чують деякі тварини. Наприклад, медузи – сприймають інфразвук і попереджають про шторм.

ІНФРАЗВУК

Я допомагаю у визначені місць сильних вибухів, положення стріляючої зброї, контролювати ядерні вибухи, попереджувати про цунамі.

СУДДЯ

У Вас є ще свідки?

В якості свідка запрошую ультразвук.

УЛЬТРАЗВУК

Моя частота більша за 20000 Герц і мене не сприймає людське вухо. Але я допомагаю тваринам і рибам. Дякуючи мені, летючі миші орієнтуються в темноті. Деякі метелики і жуки відчувають небезпеку.
Я широко використовуюся у науці і техніці.
За допомогою мене визначать відстань до дна. У промисловості я визначаю дефекти виробів. А що говорити про медицину, приклади самі скажуть: виявлення пухлин, діагностика, роздробляють камні в нирках, роблять операції без скальпа.
Я маю біологічну дію на мікроби, тобто стерилізую.

СУДДЯ

Для винесення рішення суду прошу всіх дати відповіді на тести.

СУДДЯ

Ваші відповіді візьму до уваги при винесенні рішення. А як взагалі звук впливає на живі організми?

виступ учня з доповіддю

Про благотворний вплив музики на людину відомо вже дуже давно. Історія свідчить про те, що ще легендарний Піфагор лікував багато захворювань спеціально написаною музикою, називаючи цю терапію «музичною медициною», оскільки він зв'язував уяву людини саме з музикою, яку рекомендував для очищення душі. Піфагор вважав, що у кожної людини, як і у кожної планети в космосі, є власна музика — музика її сфер. Вона являє собою своєрідний камертон, який приводить людину в стан повної гармонії з Природою. Учений Піфагор (VI ст. до н. е.) у дослідах зі струною виявив, що будова музичної гами підпорядкована суворим числовим пропорціям. Як це зараз очевидно, відкриття Піфагора було для європейської науки взагалі першим законом, вираженим в явній числовій формі.

Космічний апарат Cassini виявив, що кільця Сатурна випромінюють мелодію на радіочастоті. Зовнішня схожість кілець з грамплатівкою несподівано підтвердилася цікавим відкриттям. За допомогою датчиків на кораблі Cassini вчені NASA виявили, що кільця постійно «грають» мелодію з різних нот.

Великому невропатологу й психологу Бехтерєву належать багато цінних порад щодо використання музики з лікувально-профілактичною метою. Так, він рекомендував: щоб вивести людину з того або іншого настрою, треба спочатку дати їй прослухати мелодії, відповідні цьому настрою, а потім поступово змінити характер музики згідно з бажаною переміною в настрої. На підставі досліду вчений переконував, що найбільш сильний і яскраво виражений ефект дає однорідна за своїм характером музика.

Здавна відомий благодійний вплив на організм людини шумів природного середовища (шум листя, дощу, річки та ін.). Статистика свідчить, що люди, які працюють у лісі, поблизу річки, на морі, рідше, ніж мешканці міст, хворіють на нервові і серцево-судинні хвороби. Доведено, що шелест листя, спів птахів, дзюрчання струмка, звуки дощу оздоровче впливають на нервову систему. Під впливом звукових хвиль-водоспаду посилюється робота м'язів. Позитивний вплив гармонійної спокійної музики був відомий з давніх-давен. Це й поширені в усьому світі колисанки — тихі, ніжні монотонні наспіви, і зцілювання нервових хвороб заспокійливим дзюркотінням струмкової води, лагідним шумом морських хвиль або пташиним співом.

Давно відома також негативна дія звуку. Одним із середньовічних покарань було жорстоке вбивство жертви звуками від ударів потужного дзвона: приречений помирав у страшних муках від нестерпного болю у вухах. Шум шкідливий не лише для людини. Встановлено, що рослини під впливом шуму повільніше ростуть, у них спостерігається надмірне (навіть повне, що призводить до загибелі) виділення вологи через листя, можливі порушення клітин. Гинуть листя і квіти рослин, що розміщені біля гучномовця. Аналогічно діє шум на тварин. Від шуму реактивного літака гинуть личинки бджіл, самі ж вони-втрачають здатність орієнтуватися в просторі, в пташиних гніздах дає тріщини шкаралупа яєць. Від шуму знижуються надої, приріст у вазі свиней, несучість курей.

Хворобливо переносять шум риби, особливо у період нересту.

У наш час наука пішла так далеко, що може вивчати процеси на рівні клітин. Мабуть, сьогодні вже всі знають, що світ створено з вібрацій — хвиль різної частоти і довжини. І коли вчені перевели за допомогою спеціальних приладів коливання клітин на мову звуків, то отримали надзвичайно цікаві результати. Виявилося, що здорова клітина співає, а хвора — хрипить, та, що помирає, видає звуки в низькому спектрі частот, а мертва - лише «шумить». Свій специфічний «голос» мають клітини, уражені онкологічними процесами й отруєні алкоголем, тощо. Вчені також експериментальне довели, що руйнівні процеси в клітині можна зупинити і навіть відновити здорові за допомогою звукових коливань, в основу яких покладено Божественну гармонію (її існування також науково доведено). Передусім ідеться про класичні музичні твори. Тому саме їх часто застосовують музикотерапевти у своїй роботі. Але треба зазначити, що навіть людина, яка не знає про «лікувальні» властивості певних музичних творів і просто слухає їх, отримує від цього позитивний результат. Тому батьки, які виховують у своїх дітей потребу в музиці, роблять неоціненний внесок не лише в їхній культурний розвиток, а й у здоров'я.

АДВОКАТ

Якщо розглядати звукову хвилю з юридичної точки, то потрібно замітити, що вона приносить більше користі, ніж шкоди. Без неї люди не могли б спілкуватися. Більше того, я вважаю що ми повинні бути вдячні звуковій хвилі, вона приносить радість людям, допомагає працювати. Завдяки їй люди виліковуються від багатьох хвороб і попереджують катастрофи. Можна навести ще багато прикладів, але ми сьогодні почули достатньо, щоб зробити висновки.

СУДДЯ

Уважно вислухавши всі сторони і вивчивши ваші роботи, вважаю, що деякі обвинувачення перебільшені і тому постановляю: у зв’язку з користю звукової хвилі і в якісь мірі шкідливості, використовувати корисну дію звукової хвилі і ввести боротьбу з шкідливою дією. Для цього потрібно вивчати і осмислювати закони фізики, проникати в тайни природи і ставити їх на службу людині!

В якості домашнього завдання об’являється повістка:

1. Добавити нові факти, які зв’язані з використання звукової хвилі і починатися зі слів «Чи знаєте ви …»
2. Малюнок – загадка*.

Дякую, я відмічу вашу роботу і поставлю оцінки.


Додатки:

  1. Жаби тварини загалом дрібні. За допомогою чого вони видають такі гучні звуки? (За допомогою голосових мішків - пристрій, що у багато разів підсилює звук, тобто відіграє роль резонаторного ящика)
  2. Хто в прольоті швидше махає крилами: муха, комар чи джміль? Як це можна визначити? (Комар – 600 разів за 1с, муха – 330, джміль – 240. Звуки, які вони створюють відрізняються висотою тону. У комара найбільша висота тону).
  3. Чому прислухаючись до віддаленого шуму, мимоволі розкривають рота? (Порожнина рота виконує роль резонатора).
  4. Випадково залетівши в кімнату, летюча миша іноді сідає на голову людини. Чому? (Волосся людини добре поглинає ультразвукові хвилі, які випромінює летюча миша. Тому вона не відчуває перешкоди).
  5. Чому вибух під водою знищує живі істоти, котрі там живуть? (Вибух створює додатковий тиск, який організм істот не витримує).
  6. Чому артилеристи під час пострілу гармати відкривають рот? (Це сприяє відкриттю Євстахієвих трубок. При цьому порожнина рота сполучається з гортанню, що допомагає вирівнювати тиск на барабанну перетинку з обох боків)
  7. Чому під час набирання висоти літаком, кабіна якого не герметизована, та перед його посадкою рекомендується смоктати цукерки? (Під час піднімання літака атмосферний тиск повітря зменшується, а при посадці зростає. При цьому барабанна перетинка вигинається назовні або в середину вуха – в другому випадку. З часом тиск у середньому вусі вирівнюється із зовнішнім, тому що воно сполучене з носоглоткою через Євстахієву трубку. Ковтання слини прискорює вирівнювання тиску).
  8. Яка з морських істот і завдяки чому відчуває наближення шторму? (Медуза. Вона має «сигналізатор шторму» - прилад, що сприймає інфразвуки, які утворюються хвилями. Так як інфразвуки поширюються швидше від звичайних звукових коливань, то медуза знає заздалегідь, що буде буря і намагається подалі відплести від берега).
  9. Мешканці о. Ява можуть передбачити наближення землетрусу, спостерігаючи за передчасною появою бутонів королівської примули („ квітки землетрусу”). З чим пов’язане це передбачення? (Передчасне цвітіння „ квітки землетрусу” викликають високочастотні ультразвукові коливання, що передують землетрусу і виверженню вулкана: вони стимулюють обмін речовин у рослини і створюють сприятливі умови для росту).

Цікаві факти:

  • Жінки говорять майже в три рази більше чоловіків. Такі дані містяться в книзі The Female Mind ("Жіночий розум") американського психіатра доктора Луан Бризендин, яка очолює жіночу клініку в Сан-Франциско.
  • Щодня жінка вимовляє в середньому 20 000 слів - на 13 000 більше, ніж чоловік. Жінки також говорять швидше за чоловіків. Це відбувається, стверджує Луан Бризендин, через те, що під час розмови жінка використовує більшу кількість клітин головного мозку. У чоловіків "розмовні" клітини блокуються гормоном тестостероном.
  • Крім того, жінки відчувають збудження від звуків власного голосу. Згідно Луан Бризендин, навіть невелика розмова викликає у жінки відчуття, начебто вона прийняла невелику дозу героїну.
  • Як наслідок, вважає психіатр, жінкам, набагато простіше виразити свої емоції, ніж чоловікам. Здатність жінки багато говорити, це як восьмисмугове шосе, по якому вільно рухаються її емоції, рахує Бризендин, тоді як у чоловіків для емоцій є тільки невелика польова доріжка.