物理實(shí)驗(yàn)聲音傳遞能量

1、物理小實(shí)驗(yàn)報(bào)告初二四班許夢(mèng)?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹柯曇魝鬟f能量?！緦?shí)驗(yàn)儀器】礦泉水瓶，蠟燭，氣球，熏香，音響?！緦?shí)驗(yàn)原理】聲具有能量，也可以傳遞能量。聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，傳遞聲的過(guò) 程就是傳遞振動(dòng)的過(guò)程，有振動(dòng)就有能量，利用振動(dòng)就是利用能量。實(shí)驗(yàn)通過(guò)模 擬鼓面振動(dòng)，觀察能量的傳遞，是否使燃燒的蠟燭熄滅。【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】1將礦泉水瓶切割，套上氣球。2. 瓶口對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)燃的蠟燭，敲擊繃緊的瓶底氣球。3. 當(dāng)力量較大時(shí)，蠟燭熄滅。1 / 5# / 5【思考與再實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，但感覺蠟燭火焰熄滅是被瓶子里產(chǎn)生的氣體 “吹滅”的用燃燒的香的煙霧充滿瓶中，再敲擊橡皮膜，就會(huì)看到從瓶口飛出一個(gè)個(gè)煙 圈,仔細(xì)觀察是煙圈

2、將蠟燭的火焰吹滅的。而且煙圈飛出的頻率與手指敲擊瓶底 橡皮膜的頻率相同，而與敲擊橡皮膜發(fā)出的聲音的頻率相差很遠(yuǎn)。可見這個(gè)實(shí)驗(yàn) 來(lái)并不能完全說(shuō)明聲波傳遞能量。我們教科書中有個(gè)實(shí)驗(yàn)是說(shuō)明聲波傳遞能量的。我也參照做了下。將點(diǎn)燃的 蠟燭放在音箱的圓孔前面，打開音響，調(diào)整音量，火苗便隨節(jié)奏舞動(dòng)，音量大時(shí)舞動(dòng)的幅度大，音量小時(shí)舞動(dòng)的幅度就小附：聲破酒杯的解密總是看到有人用聲音使酒杯破碎，這是不是聲音傳遞的能量的應(yīng)用呢？首先要清楚，與地球上所有物質(zhì)一樣，每一塊玻璃都存在一個(gè)天然的共振頻 率，一旦外界擾動(dòng)，如聲波的頻率與之相匹配，便可能讓玻璃產(chǎn)生大幅度的震蕩 乃至引發(fā)破碎。事實(shí)上，每件材料的表面都遍布大量的微

3、小裂紋和破碎，只是它 們實(shí)在太過(guò)微小，人的肉眼無(wú)法看出來(lái)。但這些裂紋的形態(tài)分布可以千差萬(wàn)別， 兩個(gè)在肉眼看起來(lái)完全一樣的玻璃杯， 其強(qiáng)度可能完全不同，從而其中一個(gè)可以 承受更高的音量，而另一個(gè)卻不行。其次，想震碎玻璃，音量是非常重要的一項(xiàng)參數(shù)，這是因?yàn)橐袅康拇笮≈苯?正比于你能讓杯子周圍空氣分子產(chǎn)生震蕩的幅度大小。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，你發(fā)出的聲波從一個(gè)空氣分子傳往下一個(gè)空氣分子， 直到擊中玻璃杯。當(dāng)音量提升時(shí)，實(shí)際上 你給玻璃杯施加的壓力就增加了。這就像你推一個(gè)蕩秋千的孩子，你推得越猛， 這孩子蕩地就越快，但你如果推的太頻繁，你會(huì)發(fā)現(xiàn)每次推力產(chǎn)生的效果不大， 你必須等秋千下降到一定的地方再用力推一下才能

4、達(dá)到最好的效果一一也就是說(shuō)你推的頻率必須跟秋千的頻率保持一致就像聲音的頻率必須吻合玻璃杯的自然共振頻率一樣在探索頻道播出了一期節(jié)目，搖滾歌手杰米 維德拉在節(jié)目中用12只玻璃酒 杯做實(shí)驗(yàn)。結(jié)果他成功的用自己的聲音讓其中一只玻璃酒杯震碎。 這是首次在錄 像條件下證實(shí)人類的聲音可以震碎一只玻璃杯。維德拉震碎玻璃杯時(shí)的嗓音大小為105分貝，這幾乎和手提鉆工作時(shí)候的 聲音相當(dāng)。并非所有人都能發(fā)出這樣的聲音。歌劇演唱家們常年累月進(jìn)行艱苦的 訓(xùn)練，從而使他們能夠長(zhǎng)時(shí)間地發(fā)出超過(guò) 100分貝的響亮聲音，而一般人們說(shuō) 話的聲音只有大約50分貝。因此，物理學(xué)家指出，盡管用嗓音震碎玻璃杯是可能的， 但你的嗓音必須非

5、 常嘹亮并且運(yùn)氣要好。如果你能讓玻璃杯振動(dòng)起來(lái)，這還并不就意味著你能讓它 破碎。破碎的發(fā)生很大程度上取決于其原始內(nèi)部缺陷的存在情況。 因此要想確保 表演的成功，演員最好事先精心挑選一個(gè)存在微小裂紋，容易在震動(dòng)下破碎的玻 璃杯。事實(shí)上，在共振作用下聲波能夠震碎玻璃等制品， 這種現(xiàn)象早已屢屢成為藝 術(shù)作品尤其是推理作品中的橋段。阿加莎克里斯蒂的短篇小說(shuō)海倫的臉中，就是利用收音機(jī)播放歌劇男高音唱段震碎了玻璃毒瓶。 日劇神探伽利略、名偵探柯南真人版等都有利用共振的相關(guān)橋段。哈利波特第三部電影中，哈利他們想進(jìn)公共休息室，胖夫人卻要他們欣 賞她可以震碎杯子的驚人歌喉一一當(dāng)然，她最終失敗了，偷偷在墻上撞碎了

6、杯子。藝術(shù)作品中的橋段可能會(huì)有夸張，對(duì)具體的量化數(shù)據(jù)也不嚴(yán)格，但這些橋段 的使用，說(shuō)明共振原理、及其能產(chǎn)生的效果，早已為人熟知和認(rèn)可。最強(qiáng)大腦中的選手用人聲震碎高腳杯，實(shí)在有些不可思議。但使杯子真正 破碎的是杯子中的吸管！所有人都認(rèn)為吸管如此軟的東西對(duì)振破玻璃杯不會(huì)產(chǎn)生 什么影響，因此相信表演者是為了“更清楚地觀察杯中振動(dòng)的頻率而放一根吸管 進(jìn)去”，其實(shí)玻璃雖然硬，但玻璃杯的壁卻非常脆，隨便做個(gè)試驗(yàn)就會(huì)知道，敲 擊單獨(dú)一點(diǎn)使玻璃杯破碎的力是非常小的，吸管的速度提升后完全能夠提供這樣 的力量。表演者要做的是一一用自己的聲音使玻璃杯提供的共振腔中的空氣振動(dòng) 起來(lái)，帶動(dòng)吸管高速撞擊杯子的壁，使杯子破碎。第一次的放置方式，不管表演 者如何控制，吸管都會(huì)很快飛出杯子，這是因?yàn)楸拥姆胖媒嵌炔粚?duì)，因此表演 者