核心概念
物理学
声音
频率
振动
介绍
你可能知道声音是由振动引起的，但你知道声音也能使物体振动吗？如果你曾经在音乐会上或在汽车里把立体声音响音量调大，你可能已经注意到这一点。有时声音太大了，你能感觉到它的振动！然而，如此响亮的声音会损害你的听力——所以在这个项目中，你将用更有趣的东西来研究更安静的噪音！
背景
你有没有听过这个古老的谜语：“如果树倒在森林里，没有人听到，它会发出声音吗？” 如果你知道声波是如何工作的，答案就很简单。声波是由振动物体撞击相邻的空气分子产生的。这些空气分子撞击其他附近的空气分子，依此类推，将振动通过空气传播到我们的耳朵。有时这些振动很容易看到（例如，当你拨动橡皮筋时），但大多数时候振动太小或太快，我们无法看到（当你敲门时，它会发出声音，即使你看不见门在振动）。就倒下的树木而言，即使没有人听到，树木撞击地面时仍然会引起振动。
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因此，如果振动引起声音，那么声音也会引起振动吗？事实证明，它是双向的，这就是我们能够听到的原因。你的耳膜是你耳朵内的微小薄膜（也许有大人告诉你不要把任何微小或尖锐的东西戳进你的耳朵，因为你可能会损坏它们）。当振动的空气分子撞击薄膜时，它们会引起薄膜振动。这些振动被转换成电信号，并发送到你的大脑。在这个活动中，你将制作一个耳膜模型，并观察声音如何使其振动！
材料
杯子或碗
适合杯子或碗的橡皮筋
保鲜膜
彩色糖屑（你也可以使用盐，但糖屑更容易看到。）
大盘子或托盘
准备
将一块保鲜膜拉伸覆盖在碗的顶部。
用橡皮筋将保鲜膜固定到位。
调整保鲜膜，使其尽可能紧绷和平整，没有褶皱。
将碗放在盘子或托盘上，以接住任何掉落的糖屑。
步骤
将你的嘴唇非常靠近碗的边缘，但不要接触它。
尝试大声哼唱，并密切观察保鲜膜。发生了什么？你能看到什么吗？
在保鲜膜的顶部添加一些糖屑。
再次尝试哼唱。密切观察糖屑。发生了什么？
如果没有发生任何事情，尝试更大声地哼唱。发生了什么？
如果仍然没有，尝试改变你哼唱的音调（更高或更低）。发生了什么？
如果糖屑从碗里掉出来，根据需要添加更多。
当你停止哼唱后会发生什么？
额外：尝试使用不同大小的颗粒状材料进行此活动。例如，如果你使用微小的球形糖屑与较大的椭圆形糖屑或“jimmies”相比，会发生什么？盐或米粒呢？
额外：尝试使用不同尺寸、形状和材料的容器进行此活动。你能找到在不同音调下传递声波的最佳材料或形状吗？
额外：尝试将碗放在扬声器前并播放音乐。会发生什么？
额外：在你的手机上搜索“音调发生器”应用程序或网站，并尝试在碗附近播放连续音调。有些音调可能会伤害你的耳朵，所以请从非常低的音量开始。
观察与结果
你让糖屑跳舞了吗？当你以适当的音调足够响亮地哼唱时，你的声音产生的声波应该会使薄膜振动。然而，透明保鲜膜的振动很难看到。在你添加糖屑后，振动的薄膜使它们上下跳动，因此振动更容易看到。
根据你使用的容器的尺寸、形状和材料，你可能需要调整你哼唱的音调才能让糖屑跳舞。如果你的音调太高或太低，糖屑可能根本不会移动；如果你把音调调到“恰到好处”，它们可能会疯狂地弹跳甚至掉出碗外。物体对不同音调的声音的反应方式称为其频率响应。频率以赫兹 (Hz) 为单位测量，或每秒声波的数量。人类听力通常范围约为 20 到 20,000 Hz，这意味着该范围内的频率会导致你的耳膜振动。有些动物，例如狗，可以听到更高的频率，高达约 45,000 Hz。这意味着，与人类不同，它们的耳膜对较高频率的振动很敏感。这就是为什么狗能听到“狗哨”，但我们听不到！
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