Опыты со звуком для детей
Поделиться
Что такое звук, можно ли его увидеть и как услышать предметы? Как распространяется звук и что за шум в ракушке мы слышим? Что быстрее: скорость света или скорость звука? Ответьте на эти и другие вопросы с помощью простых опытов в домашних условиях. Вам потребуются только подручные материалы, которые легко найти дома или в ближайшем магазине.
Академия любознательности подготовила для вас 17 занимательных опытов со звуком, которые помогут объяснить детям сложные вещи простым языком. Занятия удивят и приоткроют ребёнку занавесу тайны физических явлений, не выходя из дома. Дайте маленьким почемучкам ответить на вопросы самостоятельно. Пусть они делают собственные выводы, а затем читайте им научное объяснение процесса. Обязательно комментируйте свои действия, ставьте гипотезы и делайте заключения.
Что такое звук, как его увидеть и почувствовать
Звук – это вибрация. Чтобы это выяснить, проведём простой опыт.
Материалы:
- Чашка.
- Пищевая плёнка.
- Соль/сахар/кондитерские шарики.
1. На чашку натяните пищевую плёнку.
2. Сверху высыпьте кондитерские шарики, либо крупинки соли или сахара.
3. Наклонитесь к чашке и протяжно произнесите звук «Р», а потом «М». Что произойдёт? Шарики начнут кататься и прыгать по поверхности. Всё дело в том, что когда звук доходит до плёнки, она начинает вибрировать.
Мы смогли увидеть звук. А теперь попробуем его почувствовать. Приложите руку к горлу и произнесите звук «З» или «Р». Чувствуете вибрацию? Когда звук проходит через голосовые связки, они начинают вибрировать. Затем он распространяется по воздуху и доходит до барабанных перепонок. Те тоже начинают вибрировать, поэтому мы и слышим звук.
Подробнее о том, как увидеть и почувствовать звук, смотрите на видео от Нескучной лаборатории:
Как распространяется звук
В предыдущем опыте мы учились видеть и чувствовать звук. Сейчас узнаем, как он распространяется.
Для эксперимента пригодится:
- Бумажный стаканчик.
- Лента.
- Скрепка.
1. Проденьте ленту через середину дна стаканчика. Закрепите конец с помощью скрепки.
2. Немного намочите ленту, а затем зажмите её пальцами и тяните короткими рывками вниз. Вы услышите забавный звук, напоминающий кудахтанье курицы.
Этот опыт наглядно показывает, что звук распространяется не только по воздуху, но и по предметам. Так, волны поднялись по ленте, а затем распространились на бумажный стаканчик, который и усилил звук.
Посмотрите проведение опыта и послушайте, как будет звучать лента, если её закрепить на стаканчике:
Звуки в воде
Мы выяснили, что звук распространятся как по воздуху, так и по твёрдым предметам. А как он ведёт себя в воде? Давайте выясним.
Приготовьте большой контейнер, воду и монетки, либо камешки.
1. Бросьте монетки на дно пустого контейнера. Послушайте звук удара.
2. Влейте в контейнер воду и проделайте опыт сначала. Услышали, как монетка ударилась о дно? Да, звук был громче, чем в первом опыте. Это говорит о том, что звук распространяется ещё и по воде, причём с большей скоростью, чем по воздуху.
Как услышать звук предмета
В этом эксперименте мы выясним, как можно услышать звучание предметов.
Понадобится:
- Деревянная шпажка.
- Резинка.
- Картонный стаканчик.
1. Возьмите деревянную шпажку. Один конец положите на стол и прижмите, по второму слегка постучите. Обратите внимание, чем длиннее шпажка, тем реже она вибрирует и тем ниже звук. И наоборот – чем короче конец, тем чаще он вибрирует, а звук выше. Так мы услышали, как звучит деревянная шпажка.
Сделаем вывод: звуковые волны от предметов расходятся сразу во всех направлениях, будто круги на воде, образующиеся от капли.
2. На этот раз попробуем не только услышать звук предмета, но и усилить его. Натяните резинку на пальцы и постучите по ней. Звук будет тихим. А теперь приготовьте картонный стаканчик и натяните резинку на него, постучите. Звук станет громче. Почему так произошло? Когда мы стучим по резинке, вибрации начинают исходить не только от неё, но и от стен стаканчика. Таким же образом можно усилить и звук телефона.
Смотрите проведение опыта на видео от Нескучной лаборатории:
Поющая струна
Почему появляются высокие и низкие звуки? Выясним это, проведя простой опыт.
Приготовьте:
- Деревянную рамку.
- Проволоку.
1. Закрепите проволоку на раме. Затяните её, но не сильно. Подёргайте проволоку. Как часто она колеблется? Что вы при этом слышите? Колебания довольно редкие, а звук низкий и грубый.
2. Туго натяните проволоку и повторите эксперимент. Колебания стали частыми, а звук высоким.
Делаем вывод: высота звука зависит от силы натяжения проволоки. Чем слабее она натянута, тем ниже звук и наоборот.
Как звучат ложка и вилка
Похожи ли звуки ложки и вилки на настоящий колокол? Это мы и проверим в новом опыте.
Понадобится:
- 2 бумажных стаканчика.
- 2 скрепки.
- Верёвка.
- Ложка, вилка.
1. Проденьте концы верёвки через дно стаканчиков. Закрепите их скрепкой.
2. Зафиксируйте ложку, вилку или другой металлический предмет на верёвочке.
3. Приложите стаканчики к ушам.
4. Постучите по ложке. Вы услышите необычный звук, напоминающий биение колокола.
Как это происходит, смотрите на видео:
Что быстрее: скорость света или звука
Когда начинается гроза, что до нас долетает быстрее: звук грома или вспышка молнии? Давайте проверим на опыте.
Возьмите:
- Воздушный шарик.
- Иголку.
- Камеру с функцией замедленной съёмки.
1. Выйдите на открытое пространство.
2. Надуйте воздушный шар и отойдите от камеры на расстояние примерно 50-70 метров.
3. Включите запись видео в замедленном режиме.
4. Дайте ребёнку сигнал, чтобы он лопнул шарик.
5. Просмотрите видео и убедитесь, что быстрее – звук или свет.
Наши партнёры Нескучная лаборатория провели опыт и вот, что у них получилось:
Сначала мы увидели, как лопнул шарик, и только потом услышали звук. Делаем вывод: скорость света выше скорости звука. Если посмотреть цифры, то мы узнаем, что луч распространяется со скоростью около 300 000 километров в секунду, а звук со скоростью 330 метров в секунду, то есть в миллион раз медленнее.
Слушаем шум моря в ракушке
Слышали такое утверждение, что если приложить ракушку к уху, то можно услышать шум моря? В этом опыте мы выясним, какие именно звуки издаёт ракушка и что они значат.
Приготовьте:
- Стакан.
- Ракушку.
1. Возьмите ракушку – чем крупнее, тем более ясно будет слышен шум. Приложите её к уху. Что слышно? Действительно, как будто шумит море.
2. Теперь возьмите обыкновенный стакан, приложите его к уху и послушайте. Вновь те же звуки. Неужели и стакан издаёт шум моря? Или море тут вовсе не при чём?
На самом деле, что в ракушке, что в стакане мы слышим звуки окружающей среды, а предметы их всего лишь отражают. Звук попадает внутрь, отталкивается от стенок и резонирует. Получается, что мельчайшие звуки усиливаются, и получается эхо.
Чем в более шумном пространстве мы находимся, тем громче будет шум в ракушке или стакане. Если же мы окажемся в тихом помещении, то звуки будут минимальными. Крупные предметы усиливают звук, поэтому если вы возьмёте большую ракушку, то шум «моря» будет сильнее.
Делаем свистульку из трубочки для коктейля
Приготовьте:
- Соломинки для напитков.
- Ножницы.
1. Возьмите соломинку для напитков, отрежьте часть, которая сгибается.
2. Другой конец прижмите и обрежьте под углом с двух сторон, чтобы получился плоский острый наконечник.
3. Зажмите наконечник губами и подуйте. Наша самодельная свистулька заработает!
После этого можно поэкспериментировать с длиной свистульки. Подув в короткую и длинную трубочки, вы заметите, что чем длиннее свистулька, тем ниже звук и наоборот. Всё дело в частоте колебаний. Когда мы дуем, соломинка вибрирует. Если она длинная, то вибрация редкая, и поэтому звук получается низкий. Когда трубочка короткая, вибрация при дуновении учащается, и звук становится выше.
Посмотрите видео и убедитесь в этом сами:
Жужжащий шарик
Может ли обыкновенный воздушный шар жужжать как пчела? Проверим!
Возьмём:
- Воздушный шарик.
- Гайку.
- Фломастер.
1. Вложите гайку в воздушный шарик и надуйте его.
2. Фломастером нарисуйте пчелу.
3. Потрясите шариком. Получится звук, напоминающий жужжание.
Как так получилось? Надутый воздушный шар начинает функционировать как большой резонатор. Когда гайка стукается о стенки шарика, получается звук, который усиливается и напоминает жужжание.
Ксилофон из бутылок
Этот опыт провели в одной из серий мультфильма «Фиксики». Попробуем повторить его.
Что нужно:
- 7 стеклянных бутылок.
- Вода.
- Ложка.
1. Возьмите пустые стеклянные бутылки и выстройте их в линию.
2. Заполните бутылки водой таким образом, чтобы в каждой следующей жидкости было чуть больше чем в предыдущей. Последнюю бутылку заполните почти до конца.
3. Возьмите ложку и аккуратно постучите по бутылкам. Вы услышите, что звуки имеют разную высоту. Чем меньше воздуха в бутылке, тем ниже звук.
По такому же принципу работают духовые инструменты. Когда музыкант нажимает на клавиши, он переключает клапаны, которые открывают и закрывают воздушные каналы, соответствующие конкретной ноте.
Корректируя уровень воды в бутылках, вы можете настраивать свой музыкальный инструмент. А после даже сыграть несложную мелодию по нотам. Хотите усложнить инструмент? Добавьте бутылки и влейте в них нужное количество воды. Таким же образом помимо стандартных нот вы можете настроить диезы и бемоли, которые на полтона повышают или понижают звуки. А для лучшей звонкости бутылочки можно подвесить на верёвке. Также чистый и мелодичный звук даёт хрусталь. Но будьте аккуратны, он хрупкий.
Поющий бокал
Возьмите стеклянный бокал. Слегка намочите палец и проведите им по краю. Сначала звук будет не очень приятным. Но после того как вы хорошо оботрёте бокал, мелодия станет нежнее. От толщины стенок и размера бокала также будет зависеть высота звука. Чтобы сделать несколько нот, можно подобрать разную посуду, либо подлить воды – чем больше, тем ниже получится звук.
Обратите внимание, как дрожит вода, когда вы проводите пальцем по бокалу. Звук бежит по его стенкам и идёт дальше в виде ряби.
Любопытно! Однажды учёный Бенджамин Франклин создал что-то похожее на гармонику из бокалов. У него было 16 стаканов, которые он тщательно отшлифовал, проделал в середине отверстия и подвесил на деревянную палку. Под этим устройством учёный установил педаль – подобная используется на швейных машинках. Педаль заставляла крутиться специальное колесо с ремнём, и ось с чашками начинала вращаться. Когда к устройству прикасались мокрыми пальцами, получалась красивая мелодия. Те, кто слышал эту музыку, называли её невероятно приятной. Впоследствии инструмент пропал.
Самодельный телефон
В предыдущем опыте мы с вами делали своими руками из подручных материалов музыкальный инструмент, а сейчас попробуем создать телефон. Для эксперимента понадобится:
- 2 бумажных стаканчика.
- Верёвка.
- Скрепка или палочка.
1. Приготовьте два бумажных стаканчика и верёвку – чем длиннее, тем лучше.
2. Сделайте отверстия в донышках посередине и проденьте в них верёвку.
3. Концы закрепите скрепкой или небольшой палочкой.
4. Возьмите стаканчики и отойдите с собеседником на расстояние. Важно, чтобы верёвка между вами натянулась и не касалась посторонних предметов, по ней и будет проходить звук.
5. Один человек говорит в стакан, а другой слушает. Удивительно, но даже негромкие слова будут слышны. Но при этом до окружающих звуки не доносятся, так как по воздуху они передаются хуже, чем через предметы.
Телефон можно упростить, использовав вместо стаканов спичечные коробки, а вместо верёвки ниточку. Посылайте друг другу секретные сообщения, общайтесь. А теперь попробуйте зажать ниточку пальцами, разговор сразу прекратится, так как колебаний не станет, ведь выше мы с вами выяснили, что звук – это вибрация.
Почему мышонок не услышал щуку?
Вспомните «Сказку о глупом мышонке». В произведении есть такие строки: «Стала петь мышонку щука, но не слышал он ни звука. Разевает щука рот, а не слышно, что поет». Почему же так случилось?
Наше ухо – сложный инструмент. В нём имеется барабанная перепонка. Это очень тонкая кожа, которая сильно натянута. Она начинает колебаться даже при малейших вибрациях воздуха, из-за чего мы и слышим звуки. Но барабанная перепонка у разных животных отличается, она может быть разной по толщине.
Сравним листы бумаги. Поднесите ко рту тонкий, средний и толстый листки. Погудите, как паровоз. Какая бумага дрожит сильнее? Тонкая. Делаем вывод, что чем тоньше мембрана, тем лучше и быстрее она улавливает звуки. Поэтому есть диапазон звуков, которые одни слышат, а другие нет. С этим и связано то, что перед землетрясением часть животных улавливают земные колебания гораздо раньше. Именно поэтому мышонок из сказки и не услышал щуку, так как его ухо просто не может воспринимать звуки такой частоты.
Как летучие мыши видят в темноте?
Для опыта возьмите:
- Мяч.
- Тарелку или таз с водой.
Известно, что летучие мыши – ночные охотники. При этом видят они плохо. Но что же тогда позволяет им ориентироваться в темноте? Проведём опыт.
1. Поставьте перед собой таз с водой. У одного края сделайте волны и понаблюдайте. Волна дойдёт до другого края, оттолкнётся и вернётся к вам.
2. Возьмите мяч, отойдите на большое расстояние от стены и отбейте его. Затем то же проделайте с короткого расстояния. Мяч, оттолкнётся от пола, ударится об стену и отскочит назад. Чем больше расстояние, тем дольше мяч будет возвращаться.
По такому же принципу действуют звуковые волны. Долетая до твёрдых тел, они отталкиваются и устремляются назад. Именно особые звуки, которые издают летучие мыши, помогают им определять расстояния до предметов. Если звук возвращается быстро, значит предмет близко и наоборот.
Вспомните прибор эхолот. Он нужен для измерения глубины. И работает он как раз с помощью звуковых сигналов. Отправляя и принимая их обратно, он высчитывает расстояние до дна.
Почему мы не слышим звуки, которые далеко?
Проведём эксперимент и выясним, почему мы не слышим звуки с противоположного края большого поля, из соседнего дома или даже другого города?
Возьмите:
- Большой таз с водой.
- Кораблики из бумаги.
- Кораблики из пробки.
- Камешки.
1. В таз с водой у одной стенки поместите бумажные и пробковые кораблики. Отойдите на противоположную сторону и бросьте несколько камешков. Понаблюдайте. По воде пойдут волны, но кораблики останутся на месте.
2. Расставьте кораблики по всей поверхности воды и повторите опыт. Чем ближе находится предмет, тем сильнее он качается на волнах. Кораблики, стоящие вдалеке практически неподвижны.
Звуковые волны распространяются также. Чем ближе источник звука, тем он сильнее.
3. Сделаем волнорезы и снова сымитируем волны. Как они будут распространяться на этот раз? Понаблюдаем и выясним, что преграда гасит волну. Она становится тише. Тоже происходит и со звуковой волной. Опытным путём мы выяснили, почему звук ослабевает и прекращается вовсе.
Где живёт эхо?
Что такое эхо, как и где оно возникает, а где его быть не может? Эхо – это повторяющиеся сами собой звуки. С этим явлением мы встречаемся, когда говорим, проходя под аркой, гуляя в лесу или находясь в пустой комнате.
Для опыта пригодится:
- Пустой аквариум.
- Стеклянная банка.
- Металлические и пластмассовые ведёрки.
- Ткань.
- Палочки, ветки.
- Мяч.
1. Расставьте перед собой пустые ёмкости. Наклонитесь и скажите в них что-нибудь. Будет ли эхо? Да, ваши слова повторятся. После чего заполните ёмкости кусочками ткани, веточками и другими предметами. Услышите ли вы эхо на этот раз? Нет.
2. Проведём другой опыт. Возьмите мяч и отбейте его от пола, дивана, ковра, стены. Обратите внимание, от каких предметов мяч отскакивает хорошо, а от каких плохо. Об твёрдые поверхности он ударяется заметно лучше, чем об мягкие.
Звуковые волны ведут себя так же. Долетая до твёрдых предметов, они отталкиваются от них и возвращаются эхом.
С мягкими поверхностями такого не происходит. Именно поэтому в пустой ёмкости или комнате мы слышим эхо. А в заполненном мягкой мебелью, тканью и прочими вещами пространстве эхо исчезает.
Объясняйте детям сложные вещи с помощью простых опытов. Тем самым вы подогреете научный интерес юных исследователей и познакомите их с физическими явлениями.
(4 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...
