Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11298
2019-11-13 
В одном из учебников физики описывается такой опыт. Если медленно вращать вокруг продольной оси поднесенный к уху звучащий камертон, то отчетливо будут слышны периодические усиления и ослабления звука. В учебнике утверждается, что наблюдаемый эффект может быть объяснен интерференцией волн, приходящих от различных ветвей звучащего камертона. Рассмотрим; так ли это.
Чтобы в результате интерференции звуковых волн, приходящих от разных ветвей камертона, возникло ослабление звука, колебания должны подходить, имея разность хода полволны. При частоте камертона 440 гц, например, и скорости звука 340 м/сек такая разность хода может возникнуть на расстоянии примерно 0,4 м. Между тем одну ветвь от другой отделяет расстояние всего в 2-3 см.
Молено ли отсюда сделать вывод, что наблюдаемое явление не имеет ничего общего с интерференцией?
Решение:
Ослабление звука, наблюдающееся в те моменты, когда обе ветви камертона располагаются на одной прямой с ухом, можно было бы объяснить только различной длиной путей, проходимых звуковыми волнами, лишь в том случае, если бы от источников звука они выходили в одинаковых фазах, точнее, с разностью фаз, кратной $2 \pi$. На самом же деле ветви камертона колеблются в противофазе: когда одна из них посылает к уху волну сжатия, от другой в этот момент начинает распространяться волна разрежения. В результате, когда ветви расположены на прямой, соединяющей камертон с ухом, звуковые волны начинают распространяться, уже имея противоположные фазы. При подходе к уху волны поэтому гасят друг друга, и мы слышим ослабленный звук. Несколько сантиметров, разделяющих ветви камертона, не играют существенной роли, так как разность хода, возникающая на таком пути, значительно меньше длины волны.
Когда ветви располагаются в плоскости, параллельной уху, мы слышим усиленный звук, ибо ветви камертона действуют фактически как один источник звука: при движении ветвей друг к другу из пространства между ними выталкивается воздух, и к уху идет импульс сжатия. При взаимном удалении ножек начинает распространяться импульс, разрежения. Периодические импульсы сжатия и разрежения воспринимаются как звук.
В одном из учебников физики описывается такой опыт. Если медленно вращать вокруг продольной оси поднесенный к уху звучащий камертон, то отчетливо будут слышны периодические усиления и ослабления звука. В учебнике утверждается, что наблюдаемый эффект может быть объяснен интерференцией волн, приходящих от различных ветвей звучащего камертона. Рассмотрим; так ли это.
Чтобы в результате интерференции звуковых волн, приходящих от разных ветвей камертона, возникло ослабление звука, колебания должны подходить, имея разность хода полволны. При частоте камертона 440 гц, например, и скорости звука 340 м/сек такая разность хода может возникнуть на расстоянии примерно 0,4 м. Между тем одну ветвь от другой отделяет расстояние всего в 2-3 см.
Молено ли отсюда сделать вывод, что наблюдаемое явление не имеет ничего общего с интерференцией?
Решение:
Ослабление звука, наблюдающееся в те моменты, когда обе ветви камертона располагаются на одной прямой с ухом, можно было бы объяснить только различной длиной путей, проходимых звуковыми волнами, лишь в том случае, если бы от источников звука они выходили в одинаковых фазах, точнее, с разностью фаз, кратной $2 \pi$. На самом же деле ветви камертона колеблются в противофазе: когда одна из них посылает к уху волну сжатия, от другой в этот момент начинает распространяться волна разрежения. В результате, когда ветви расположены на прямой, соединяющей камертон с ухом, звуковые волны начинают распространяться, уже имея противоположные фазы. При подходе к уху волны поэтому гасят друг друга, и мы слышим ослабленный звук. Несколько сантиметров, разделяющих ветви камертона, не играют существенной роли, так как разность хода, возникающая на таком пути, значительно меньше длины волны.
Когда ветви располагаются в плоскости, параллельной уху, мы слышим усиленный звук, ибо ветви камертона действуют фактически как один источник звука: при движении ветвей друг к другу из пространства между ними выталкивается воздух, и к уху идет импульс сжатия. При взаимном удалении ножек начинает распространяться импульс, разрежения. Периодические импульсы сжатия и разрежения воспринимаются как звук.
