Главная Работы на конкурс Предметное образование Физико-математические дисциплины Исследовательская работа «Фигуры Хладни»

Исследовательская работа «Фигуры Хладни»

Автор: Исмятов Андрей Ярославович

Место работы/учебы (аффилиация): МБОУ "Красноволжская СОШ", Республика Марий Эл, ученик

Научный руководитель: Иванова Зоя Николаевна

Каждый день мы произносим, слышим различные звуки, они окружают нас везде. Мы знаем, что звук — это волна, а точнее это физическое явление волновой природы. Наука, которая изучает звук, называется акустикой, название происходит от греческого слова «akuein», что означает «слышу». А можно ли увидеть звук? Что такое звук? Какова его природа? Как взаимодействует звук с окружающей нас действительностью? Какое влияние оказывает звук на процессы творения мирозданья? Об этом задумывались многие учёные, но более подробные ответы на эти вопросы дал физик Эрнст Хладни.

Эрнст Флоренс Фридрих Хладни (30 ноября 1756-3 апреля 1827) — немецкий физик, основоположник экспериментальной акустики. Родился в Виттенберге. По желанию отца, видного юриста, изучал право в Виттенберге и в Лейпциге. Окончил Лейпцигский университет (1782). Работал физиком в Виттенберге.

Основные работы в области акустики. Открыл в 1787 продольные колебания струн, стержней, пластин, камертонов, колоколов, в 1799 — вращательные колебания стержней. Первый тщательно и точно исследовал колебания камертона, установил в 1796 законы колебания стержней. Открыл (1787) и описал «акустические фигуры», получаемые вследствие колебания упругой пластины, посыпанной песком (фигуры Хладни). Эти экспериментальные исследования поставили новую задачу математической физики — задачу о колебаниях мембраны.

Проблема исследования: установить зависимость внешнего вида фигур Хладни от частоты звука и используемого материала.

Актуальность. Живя в мире, наполненном звуками, мы редко задумываемся, что же такое звук и какое влияние он оказывает на нас. А в окружающем нас пространстве беззвучно перемещаются «немые» волны различной частоты. Природой человеку дан слуховой аппарат. Звук он слышит, а увидеть звуковые волны не может (в ходе работы мы постараемся «увидеть звук»).

Гипотеза: получаемое изображение зависит от частоты звуковой волны.

Объект исследования: фигуры Хладни.

Предмет исследования: изменение вида фигур Хладни на различной частоте, при использовании разных веществ.

Цель исследования: получить с помощью звуковых волн картины фигур Хланди, проверить, как меняется картина распределения узлов и пучностей сыпучего материала от частоты звуковой волны.

Задачи:

  1. Изучить историю получения и наблюдения фигур Хладни.
  2. Дать обоснование образования фигур Хладни.
  3. Сконструировать установку по наблюдению фигур Хладни.
  4. Провести эксперимент по обнаружению зависимости между получаемым изображением фигур и частотой и проанализировать результат.
  5. Провести анкетирование с целью выявления знаний о данном учёном и явлениях.

Методы исследования:

  • анкетирование;
  • наблюдение;
  • анализ полученной информации;
  • эксперимент.

Один комментарий на ««Исследовательская работа «Фигуры Хладни»»»

  1. Гоша М.

    Интересная работа, где впервые столкнулся с понятием визуализации звуковых волн…

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Смотреть похожие работы

Научно-исследовательский проект «Особенности ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в магнитном поле Земли и его влияние на флору»

Цель проекта — освоение практических методов ядерного магнитного резонанса в слабых магнитных полях (включая земное) и исследование влияния магнитного поля Земли на физиологические и молекулярные процессы в растениях. Актуальность. Изучение воздейств…

Исследовательский проект «Изучение конвективных потоков в закрытом помещении»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Цель работы — изучение характеристик и структуры конвективных потоков воздуха в классе и коридоре гимназии, а также выявление факторов, влияющих на их скорость и распределение. Актуальность. Конвекция играет ключевую роль в обеспечении воздухообмена…

Исследовательский проект «Теплопроводность прозрачных материалов»

Цель работы — экспериментальное определение теплопроводности прозрачных материалов и разработка новой модели стеклопакета с улучшенными теплоизоляционными характеристиками Актуальность. Значительная часть теплопотерь в зданиях происходит через оконны…

Исследовательская работа «Методология оценки потенциала развития проектов атомной энергетики — INPRO»

Целью данной работы является введение в методологию INPRO (International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles), разработанную Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ), с акцентом на её применение для анализа потенциала р…

Исследовательская работа «От чего зависит цвет заката»

Цель исследования — проанализировать физические процессы, лежащие в основе появления заката, и выявить факторы, влияющие на изменение его цветовой палитры, а также проверить наличие связи между цветом заката и погодой следующего дня. Актуальность. За…

Исследовательский проект «Экспериментальное исследование оптических характеристик камеры-обскуры и создание её действующей модели»

Цель работы — провести комплексное теоретическое и экспериментальное исследование камеры-обскуры, включающее создание рабочей модели из подручных материалов и изучение зависимости характеристик изображения от ключевых геометрических параметров устрой…

Мероприятие завершено

Конкурс, в котором работа участвует

Направление

Форма представления работы

Ключевые слова

Дата публикации работы

20.04.2023