ГДЗ по физике, 9 класс, Перышкин, номер 37.5: Высота, тембр и громкость звука

План решения:

• Вспомним зависимость чувствительности человеческого слуха от частоты звука.
• Сравним две заданные частоты (500 Гц и 3000 Гц) с областью максимальной чувствительности уха.
• Сделаем вывод о воспринимаемой громкости при одинаковых амплитудах.

Вычисление и рассуждение:

Громкость звука субъективно зависит не только от амплитуды колебаний (физической интенсивности), но и от частоты. Человеческое ухо обладает неравномерной чувствительностью к звукам разных частот. Оно наиболее чувствительно к звукам в диапазоне примерно от 1000 Гц до 4000 Гц. В этом диапазоне даже слабые звуки воспринимаются как достаточно громкие.

Рассмотрим данные из условия: первая частота равна f₁=500 Гц, вторая — f₂=3000 Гц. Амплитуды источников одинаковы, значит, физическая мощность звуковых волн сопоставима. Однако частота 3000 Гц попадает в зону максимальной чувствительности нашего слуха, тогда как частота 500 Гц находится ниже этой зоны, где чувствительность уха заметно снижается.

Проверка и ответ:

Так как ухо лучше воспринимает звуки около 3000 Гц, чем звуки около 500 Гц при той же энергии колебаний, то звук большей частоты будет казаться нам более громким. Это подтверждается данными аудиограмм, которые показывают, что для ощущения одинаковой громкости низкочастотные звуки должны иметь значительно большую интенсивность, чем среднечастотные.