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

Исследовательский проект «Введение в термоакустику. Полуволновой резонатор. четвертьволновой резонатор»

Цель проекта: Разработать наглядное пособие, демонстрирующее термоакустические явления в полуволновом, четвертьволновом и двойном четвертьволновом резонаторах для инженерных классов в средней школе. Задачи проекта: Провести анализ учебных, научных и…

Исследовательская работа «Фигуры Хладни. Как стоячие волны и песок создают магию на глазах»

Цель — исследовать принципы образования фигур Хладни и воссоздать эксперимент. Задачи включают изучение литературы, анализ колебаний в одномерных и двумерных системах, историю открытия, принципы работы, сборку установки, проведение опытов на разных ч…

Исследовательская работа «Выращивание кристаллов в домашних условиях»

Цель проекта: практическим путём изучить процесс кристаллизации и вырастить в домашних условиях кристаллы из различных веществ (сахара, медного купороса, перманганата калия), сравнив их свойства и скорость роста. Предмет исследования: кристаллы, выра…

Исследовательская работа «Индустрия чудесных превращений»: сладкие кристаллы»

Цель работы: Провести исследование по выращиванию кристаллов сахара в домашних условиях, изучив их свойства и значение в жизни людей. Задачи: Изучить литературу и интернет-ресурсы о природе и свойствах кристаллов. Проанализировать роль кристаллов в ч…

Исследовательский проект «Физика в футболе: важные аспекты и их влияние на игру»

Цель исследования — сформировать целостное представление о влиянии физических законов на футбольную игру и доказать, что физика является неотъемлемой частью успешного футбола. Гипотеза: знание основ физики способствует повышению спортивного мастерств…

Исследовательская работа «Удивительные кристаллы в домашних условиях»

Цель работы — исследовать процесс выращивания кристаллов из доступных материалов: медного купороса, соли, соды и квасцов в домашних условиях. Задачи включают изучение методов выращивания, оценку сложности и доступности процесса. Актуальность: Кристал…

Мероприятие завершено

Конкурс, в котором работа участвует

Направление

Форма представления работы

Ключевые слова

Дата публикации работы

20.04.2023