核心概念
物理學
聲音
頻率
振動
介紹
你可能知道聲音是由振動引起的，但你知道聲音也能使物體振動嗎？如果你曾經在音樂會上或在汽車裡把立體聲音響音量調大，你可能已經注意到這一點。有時聲音太大了，你能感覺到它的振動！然而，如此響亮的聲音會損害你的聽力——所以在這個專案中，你將用更有趣的東西來研究更安靜的噪音！
背景
你有沒有聽過這個古老的謎語：“如果樹倒在森林裡，沒有人聽到，它會發出聲音嗎？” 如果你知道聲波是如何工作的，答案就很簡單。聲波是由振動物體撞擊相鄰的空氣分子產生的。這些空氣分子撞擊其他附近的空氣分子，依此類推，將振動透過空氣傳播到我們的耳朵。有時這些振動很容易看到（例如，當你撥動橡皮筋時），但大多數時候振動太小或太快，我們無法看到（當你敲門時，它會發出聲音，即使你看不見門在振動）。就倒下的樹木而言，即使沒有人聽到，樹木撞擊地面時仍然會引起振動。
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因此，如果振動引起聲音，那麼聲音也會引起振動嗎？事實證明，它是雙向的，這就是我們能夠聽到的原因。你的耳膜是你耳朵內的微小薄膜（也許有大人告訴你不要把任何微小或尖銳的東西戳進你的耳朵，因為你可能會損壞它們）。當振動的空氣分子撞擊薄膜時，它們會引起薄膜振動。這些振動被轉換成電訊號，併發送到你的大腦。在這個活動中，你將製作一個耳膜模型，並觀察聲音如何使其振動！
材料
杯子或碗
適合杯子或碗的橡皮筋
保鮮膜
彩色糖屑（你也可以使用鹽，但糖屑更容易看到。）
大盤子或托盤
準備
將一塊保鮮膜拉伸覆蓋在碗的頂部。
用橡皮筋將保鮮膜固定到位。
調整保鮮膜，使其儘可能緊繃和平整，沒有褶皺。
將碗放在盤子或托盤上，以接住任何掉落的糖屑。
步驟
將你的嘴唇非常靠近碗的邊緣，但不要接觸它。
嘗試大聲哼唱，並密切觀察保鮮膜。發生了什麼？你能看到什麼嗎？
在保鮮膜的頂部新增一些糖屑。
再次嘗試哼唱。密切觀察糖屑。發生了什麼？
如果沒有發生任何事情，嘗試更大聲地哼唱。發生了什麼？
如果仍然沒有，嘗試改變你哼唱的音調（更高或更低）。發生了什麼？
如果糖屑從碗裡掉出來，根據需要新增更多。
當你停止哼唱後會發生什麼？
額外：嘗試使用不同大小的顆粒狀材料進行此活動。例如，如果你使用微小的球形糖屑與較大的橢圓形糖屑或“jimmies”相比，會發生什麼？鹽或米粒呢？
額外：嘗試使用不同尺寸、形狀和材料的容器進行此活動。你能找到在不同音調下傳遞聲波的最佳材料或形狀嗎？
額外：嘗試將碗放在揚聲器前並播放音樂。會發生什麼？
額外：在你的手機上搜索“音調發生器”應用程式或網站，並嘗試在碗附近播放連續音調。有些音調可能會傷害你的耳朵，所以請從非常低的音量開始。
觀察與結果
你讓糖屑跳舞了嗎？當你以適當的音調足夠響亮地哼唱時，你的聲音產生的聲波應該會使薄膜振動。然而，透明保鮮膜的振動很難看到。在你新增糖屑後，振動的薄膜使它們上下跳動，因此振動更容易看到。
根據你使用的容器的尺寸、形狀和材料，你可能需要調整你哼唱的音調才能讓糖屑跳舞。如果你的音調太高或太低，糖屑可能根本不會移動；如果你把音調調到“恰到好處”，它們可能會瘋狂地彈跳甚至掉出碗外。物體對不同音調的聲音的反應方式稱為其頻率響應。頻率以赫茲 (Hz) 為單位測量，或每秒聲波的數量。人類聽力通常範圍約為 20 到 20,000 Hz，這意味著該範圍內的頻率會導致你的耳膜振動。有些動物，例如狗，可以聽到更高的頻率，高達約 45,000 Hz。這意味著，與人類不同，它們的耳膜對較高頻率的振動很敏感。這就是為什麼狗能聽到“狗哨”，但我們聽不到！
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