Демонстрационные наборы по звуковым волнам

Какие явления можно показать классу

Прежде чем переходить к опытам, стоит напомнить одну вещь: звук — это продольная упругая волна, она распространяется в воздухе за счет чередующихся сжатий и разрежений, а не поперечных колебаний, которые обычно рисуют на схемах. Именно поэтому два динамика создают в воздухе целое звуковое поле, а не просто громкость в одной точке.

Интерференция звуковых волн — первый и самый наглядный опыт. Два динамика издают звук одинакового тона, а на экране видно, как сигналы складываются: в одних точках кривые совпадают по фазе и звук усиливается, в других почти гасят друг друга. Ученик слышит эту разницу, просто сделав шаг в сторону от динамика.

Акустический резонанс показывают отдельно: динамик плавно меняет частоту, и на одном конкретном значении звук резко становится громче, хотя мощность сигнала не менялась. Похожий по природе, но более тонкий эффект — биения звуковых колебаний: если включить два динамика на чуть различающихся частотах, ухо слышит не два отдельных тона, а один звук с характерным нарастанием и затуханием громкости.

Дифракцию звука проще показать с помощью экрана с узкой щелью — волна огибает препятствие и доходит до датчика даже там, где прямой путь звуку перекрыт. А стоячая звуковая волна получается, если направить динамик на отражающую поверхность: навстречу друг другу идут прямая и отраженная волны, и в определённых точках возникают неподвижные узлы, которые датчик фиксирует как участки с почти нулевой амплитудой.

Как устроен набор

В основе набора — двухканальный датчик звука: два микрофона, которые можно разнести на расстояние до 2 метров друг от друга. Именно два микрофона, а не один, показывают на экране разницу во времени прихода одного и того же сигнала к каждой точке — без этого не получится увидеть ни интерференцию, ни фазовый сдвиг между волнами.

Два динамика с магнитным креплением можно закрепить прямо на доске в любом удобном месте. Программное обеспечение выводит осциллограммы обоих каналов одновременно, поэтому на экране видно не абстрактный график, а именно то, что в реальном времени происходит в каждой из двух точек измерения.

Состав комплекта

Число опытов и точный состав отличаются у разных производителей — где-то 12 сценариев, где-то 14, поэтому перед заказом уточняйте актуальную спецификацию. В комплект также входит методическое пособие с готовыми сценариями для каждого опыта.

Комплект удобно дополнить оборудованием из смежных разделов: датчик и динамики подключаются к тому же компьютеру, что и другие цифровые лаборатории для кабинета физики, а сами осциллограммы удобнее показывать классу через интерактивную панель вместо обычного проектора.

Соответствие ФГОС и оснащение кабинета физики

Демонстрационный набор «Звуковые волны» входит в перечень оборудования по разделу «Звуковые колебания и волны» школьного курса физики и закрывает требования ФГОС — федерального государственного образовательного стандарта — к материально-техническому оснащению кабинета физики. Подходит и для базовой программы 9 класса, и для профильных классов 10-11, где тему звука разбирают подробнее. Готовые сценарии из методического пособия помогают быстро включить набор в работу кабинета физики — даже если оснащение (например, мебель для кабинета физики с демонстрационным столом) уже подобрано под другие разделы курса.

Что приходит вместе с заказом? Накладная на отгрузку, сертификаты соответствия на оборудование, гарантийные талоны и техническая документация — этот пакет готовим для каждой поставки без отдельного запроса. Школам и колледжам оформляем поставку по 44-ФЗ, коммерческим организациям — по 223-ФЗ, а оплату большинство учреждений вносит после получения и подписания документов.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли показать эффекты без компьютера, просто на слух?

Да, резонанс и биения отчетливо слышны. Программное обеспечение нужно в первую очередь для того, чтобы суть опыта поняли все, а не только те, кто стоит рядом с динамиком и показать график всему классу.

Чем этот набор отличается от набора демонстрационного по механическим колебаниям?

Там источник колебаний — пружина, кольцо или жгут, и эффект виден по движению объекта. Здесь источник — звук от динамиков, поэтому интерференцию и дифракцию можно услышать и увидеть на осциллограмме.

Нужны ли особые условия в кабинете — темнота, полная тишина?

Нет, опыты видно и слышно при обычном освещении и фоновом шуме класса. Единственное условие — расположить динамики и датчик на расстоянии, указанном в методичке.

Можно ли увеличить расстояние между микрофонами больше 2 метров?

При необходимости — да, через удлинитель кабеля. Уточните у менеджера длину штатных кабелей под конкретную модель набора.

Продаются ли отдельные элементы комплекта, если что-то выйдет из строя?

Да, динамик или датчик можно докупить отдельно. Для заказа запчасти назовите менеджеру модель набора и год поставки.

Сколько действует гарантия на комплект?

Срок указан в гарантийном талоне, который входит в комплект поставки. При поломке в этот период ремонт или замена — за наш счёт.

Как долго идёт доставка в регионы?

Доставка — транспортными компаниями по всей России, сроки зависят от региона и уточняются менеджером при оформлении заказа.

Подходит ли набор для инженерных или профильных классов, где физику изучают углублённо?

Да, в профильных классах 10-11 к базовым интерференции и дифракции обычно добавляют более сложные опыты — биения и стоячую звуковую волну, для этого набора хватает штатной комплектации.