10 zanimljivih činjenica o zvukovima. Svetlo i zvuk - šta je šta? Činjenice o svojstvima i mogućnostima zvučnih talasa
Domaći telefon od konca i kutija šibica
Uzmite 2 kutije šibica (ili bilo koje druge kutije odgovarajućih veličina: od praha, praha za zube, spajalica) i konac dužine nekoliko metara (možete koristiti cijelu dužinu školskog časa). Probušite dno kutije iglom i konac i zavežite čvor na konac da ne iskoči.Tako će se obje kutije spojiti koncem.Dvije osobe učestvuju u telefonskom razgovoru: jedna priča u kutiju, kao u mikrofon, druga sluša , stavljajući kutiju na njegovo uho. Konac tokom razgovora treba biti zategnut i ne smije dodirivati nikakve predmete, uključujući i prste koji drže kutije. Ako prstom dodirnete nit, razgovor će odmah prestati. Zašto?
Muzički instrumenti.
Ako uzmete nekoliko praznih identičnih boca, poređate ih i napunite vodom (prvu s malom količinom vode, zatim punite u koracima, a posljednju punite do vrha), dobićete muzički udaraljkaški instrument. Udaranjem kašikom po bocama učinićemo da voda vibrira. Zvukovi boca će se razlikovati po visini.
Uzimamo kartonsku cijev, ubacujemo u nju, poput klipa, čep sa zabodenom iglom za pletenje i pomjerajući klip, puhnemo u rub cijevi. Zvuci frule!
Uzimamo kutiju sa rubovima koji se ne gužvaju, stavljamo gumene trake (što se čvršće omotavaju oko kutije, to bolje), i harfa je spremna! Prebiramo po gumicama, poput žica, slušamo melodiju!
Još jedna "muzička" igračka.
Ako uzmete komad valovite plastične cijevi i zavrtite ga preko glave, čut ćete muzički zvuk. Što je veća brzina rotacije, to je veća visina zvuka. Eksperimentiraj! Pitam se šta je uzrokovalo pojavu zvuka u ovom slučaju?
Znaš li
Zrakoplov koji leti supersoničnom brzinom nadmašuje zvukove koje stvara. Ovi zvučni talasi se spajaju u jedan udarni talas. Dosegnuvši površinu zemlje, udarni val izbija staklo, uništava zgrade i omamljuje.
Zvuk koji proizvodi plavi kit glasniji je od zvuka obližnjeg teškog pištolja ili glasniji od zvuka lansiranja rakete.
Kada meteoriti prođu kroz Zemljinu atmosferu, pobuđuje se udarni val čija je brzina stotinu puta veća od zvučnog vala i nastaje oštar zvuk, sličan zvuku razdire materije.
Veštim udarcem bičem, duž njega se formira snažan talas čija brzina širenja na vrhu biča može dostići ogromne vrednosti! Rezultat je snažan udarni zvučni val, uporediv sa zvukom pucnja.
Tajanstvena galerija šapata
Lord Rayleigh je prvi objasnio misteriju galerije šapata koja se nalazi ispod kupole londonske katedrale Svetog Pavla. U ovoj velikoj galeriji vrlo se čuje šapat. Ako je, na primjer, vaš prijatelj nešto šapnuo, okrećući se prema zidu, onda ćete ga čuti, bez obzira gdje stojite na galeriji.
Čudno, što ga bolje čujete, što više „pravo u zid“ govori i što mu je bliže. Da li se ovaj zadatak svodi na jednostavno reflektiranje i fokusiranje zvuka? Da bi to istražio, Rayleigh je napravio veliki model galerije. Na jednom mjestu stavio je mamac - zviždaljku, kojom lovci mame ptice, u drugu - osjetljivi plamen koji je osjetljivo reagirao na zvuk. Kada su zvučni talasi zviždaljke stigli do plamena, on je počeo da treperi i tako je služio kao indikator zvuka. Vjerovatno biste nacrtali putanju zvuka kao što je prikazano strelicom na slici. Ali, da ovo ne bismo uzeli zdravo za gotovo, zamislite da se negdje između plamena i zvižduka uz zid galerije postavi uski paravan. Ako je vaša pretpostavka o toku zvučnih talasa tačna, onda kada se začuje zvižduk, plamen bi i dalje trebao treperiti, jer je ekran, čini se, sa strane! Međutim, u stvarnosti, kada je Rayleigh instalirao ovaj ekran, plamen je prestao da treperi.Ekran je nekako blokirao zvuk. Ali kako? Na kraju krajeva, ovo je samo uzak ekran i čini se da je udaljen od putanje zvuka. Rezultat je Rayleighu pružio ključ do tajne galerije šapata.
Galerija šapata (u odjeljku)
Rayleighov model galerije šapata. Zvuk zvižduka čini da plamen treperi.
Ako se uz zid modela galerije postavi tanak ekran, plamen ne reaguje na zvuke zvižduka. Zašto? Kontinuirano reflektujući se od zidova kupole, zvučni talasi se šire u uskom pojasu duž zida. Ako posmatrač stoji unutar ovog pojasa, čuje šapat. Izvan ovog pojasa, dalje od zida, šapat se ne čuje. Šapat se čuje bolje od normalnog govora, jer je bogatiji zvukovima visoke frekvencije, a „zona sluha“ za visoke frekvencije je šira. U ovom slučaju, zvuk se širi kao u cilindričnom talasovodu i njegov intenzitet opada s rastojanjem mnogo sporije nego kada se širi u otvorenom prostoru.
Bučne vodovodne cijevi
Zašto vodovodne cijevi ponekad režu i stenju kada otvorimo ili zatvorimo slavinu? Zašto se to ne dešava kontinuirano? Odakle tačno nastaje zvuk: u slavini, u dijelu cijevi koji se nalazi neposredno uz slavinu ili u nekoj njenoj krivini negdje dalje? Zašto buka počinje samo pri određenim brzinama protoka vode? Konačno, zašto se buka može eliminisati pričvršćivanjem vertikalne cijevi zatvorene na drugom kraju, koja sadrži zrak, na cijev za vodu? Kako se brzina protoka povećava, može doći do turbulencije na suženjima u cijevima, što dovodi do kavitacije (formiranje i pucanje mjehurića). Vibracije mjehurića pojačavaju cijevi, kao i zidovi, podovi, stropovi na koje su cijevi pričvršćene!. Ponekad buka može biti uzrokovana i periodičnim udarima turbulentnog strujanja na prepreke (na primjer, ograničenja) u cijevi.
Fizika je najstarija nauka, koju proučavaju bistri umovi čitavog čovečanstva. Štaviše, ova nauka je uključena u nastavni plan i program gotovo svih obrazovnih institucija u svijetu. Ali, na našu veliku žalost, u ogromnom broju teorija i zakona gube se nevjerovatne činjenice. U ovom članku pokušat ćemo govoriti o nevjerojatnim činjenicama takvog fizičkog koncepta kao što je zvuk.
Na primjer, najnevjerovatnija fizička činjenica je da gluvi ljudi još uvijek mogu čuti neke zvukove. Štaviše, gluvi ljudi mogu čak imati sluh za muziku. Na primjer, u jednom rješenju fizike utvrđeno je da je vibracijska percepcija zvukova od strane gluvih osoba sasvim moguća i dokazana. A sada je jasno da vibracija ima i fizičku osobinu zvuka. Upečatljiva potvrda navedenog je čuveni kompozitor Betoven. Betoven je bio gluv, ali je ipak uspeo da napiše divne kompozicije, za to je uzeo štap, stavio jedan kraj na klavir, a drugi uzeo u usta, tako da je čuo zvuk vibracije. Zapravo, preko koštanih živaca zuba, vibracijski zvuk se prenosio direktno u mozak, što je omogućilo komponovanje najdivnijih djela.
Štaviše, infrazvuk mogu čuti i gluvi ljudi. Naučnici su otkrili da osoba koja ne čuje više od 30 godina, a nalazi se na dubini od 5 metara, najmanje 30 minuta svakog dana, može naučiti da prepozna infrazvučne talase. Podsjetimo da je infrazvuk zvuk koji ima oscilaciju ispod 15 Hz. Obično takav zvuk percipiraju samo stanovnici podvodnog svijeta. Ali uz određenu obuku, čak i gluvi ljudi mogu osjetiti ovaj zvuk. To se objašnjava činjenicom da zdravi ljudi tokom života razvijaju potpuno drugačiji smjer percepcije zvuka, dok ga gluhi ljudi uopće ne razvijaju. Štaviše, takav zvuk, gluva osoba se može čuti čak i na 100 km. iz svog mesta porekla.
Ovo nisu sve zanimljive činjenice o takvom fizičkom konceptu kao što je zvuk. Ipak, u ovom smo članku pokušali otkriti najzanimljivije činjenice koje gotovo nikada nisu bile naznačene u edukativnim materijalima, a rješavanje problema iz fizike na internetu nije moglo čak ni predložiti takav odgovor. Stoga, ako vas zanima fizika ne samo kao suhi obrazovni materijal, onda svakako trebate naučiti o nevjerojatnim činjenicama koje ona sadrži. Štoviše, fizika još uvijek ima mnogo neriješenih misterija, sve što trebate pročitati su ne samo udžbenici, već i zanimljivi članci. Rješavanje raznih problema u fizici, imajući u vidu ne samo teoriju obrazovanja, već i znanje o nevjerovatnim činjenicama, ispašće mnogo brže i zanimljivije.
Zanimljive činjenice o talasima.
Talasi uglavnom nastaju djelovanjem vjetra koji duva iznad vode. Veličina talasa zavisi od jačine vetra, koliko dugo duva i udaljenosti koju vetar duva. Jaki vjetrovi koji duvaju preko dugih vodenih površina stvaraju velike valove.
Talasi nastaju kada vjetar gura vodu na površinu ispred sebe, a gravitacija uzrokuje da voda ostane na mjestu, kao da je gura nazad. Pod dejstvom ove dve sile, talasi se kreću gore-dole. (Vrhovi talasa se nazivaju vrhovi, a dna se zovu korita.)
Voda koja se talasa, iako izgleda kao da se kreće, u stvari, osim kretanja gore-dole, ne kreće se mnogo. Kapi koje sačinjavaju val, pokretane energijom vjetra, kreću se kao u krugu, a vrh takvog kruga je vrh vala.
Galeb koji sjedi na valu dizat će se i padati zajedno s valom, ali se neće kretati naprijed prema obali.
Međutim, kada valovi stignu do obale, na njihovo kretanje utječe plitko dno oceana i u takvim slučajevima se kaže da se valovi "lome" o obalu. Ovdje se voda kreće naprijed određenom snagom, kotrljajući se po obali ili udarajući o stijene. Vrhovi valova koji se razbijaju u bijelu pjenu nazivaju se jagnjadima.
Općenito, valovi na površini vode, bilo da se radi o moru ili okeanu, nastaju iz različitih razloga. Najčešći na površini mora su vjetar i plima. Polja vjetra se formiraju pod utjecajem vjetra već od 0,7 m/s. na površini vode, stvarajući tako talase visine 3-4 mm i dužine 45-50 mm.
Kretanje vjetra na samoj površini vode nije stabilno, pa se zrak raspada u zasebne horizontalne vrtloge, koji zauzvrat stvaraju pulsirajući pritisak iznad vode, što dovodi do stvaranja kapilarnih valova.
Što je jači i duži udar vjetra, brže će doći do prijelaza iz kapilarnog vala u gravitacijski val. Ali pod utjecajem privlačenja Mjeseca i Sunca nastaju plimni valovi.
Tokom oluje, talasi vrše pritisak od 3 do 30 hiljada kilograma po 1 kvadratnom centimetru. Talasi valova ponekad bacaju krhotine stijena teške i do 13 tona na visinu od 20 metara.
Samo iznad zapadne obale Francuske, energija udara jednog talasa odgovara snazi od 75 miliona kilovata. Naučnici razmišljaju o tome kako ovu silu podrediti čovjeku. U Francuskoj je planirana izgradnja gigantske "plimne" hidroelektrane sa branom dugom 18 kilometara. Očekuje se povećanje kapaciteta ove elektrane na 12 miliona kilovata.
Zanimljivo je da se kao rezultat izgradnje "plimne" hidroelektrane vjeruje da će Zemlja usporiti svoju rotaciju oko svoje ose za jedan dan u 2 hiljade godina.
Zanimljivo je da se talasi do 100 metara visoki javljaju na velikim dubinama u okeanu, ali ti talasi su nevidljivi na površini vode.
Najveći cunamiji (japanski naziv za ogromne morske valove koji su sateliti priobalnih zemljotresa ili zemljotresa negdje na otvorenom okeanu) uočeni su u Tihom okeanu.
Njihova visina dostiže 30 metara. Cunamiji prodiru oko kilometar u unutrašnjost. Njihovoj invaziji su podložna Japanska, Aleutska, Havajska, Filipinska, Kurilska ostrva i delimično Kamčatka.
Zvuk je sastavni dio života svake osobe, životinje, pa čak i tehnologije. Mnoge životinje kreću se u svemiru upravo zbog zvučnih valova koji odjekuju u svemiru i vraćaju se. Neki naučnici su čak izmislili i zvučne terapije koje pomažu ljudima da se nose sa raznim bolestima. Da čovjek nema sluha, izgubio bi mnogo. Čovječanstvu ne samo da bi nedostajale Beethovenove sonate, već bi jednostavno bilo loše orijentisano, na primjer, kada bi prelazilo cestu, nije čulo automobil koji juri. Danas ćemo vam reći deset zanimljivih činjenica o zvuku.
Zašto osoba čuje zvuk morskog talasa u školjki?
Zapravo, osoba čuje kako krv teče u žilama. Otprilike takav zvuk možete čuti ako pričvrstite običnu šolju na uho. 
Osoba čuje svoj glas drugačije zbog neobične strukture uha. Kada govorimo, zvuk ulazi u pužnicu na dva načina: kroz slušni kanal (spoljna percepcija) i kroz tkiva glave (unutrašnja). Glas je malo izobličen u našoj percepciji. Drugi čuju naš glas kako je snimljen na audio snimku. Gluve osobe takođe mogu čuti
Beethoven je primjer kako gluva osoba može čuti. Veliki kompozitor koristio je mali štap, koji je s jedne strane dodirivao klavir, a s druge mu je bio stegnut zubima. Na taj način zvuk je dostavljen do zdravog unutrašnjeg uha. "Slavujini podovi" koji se koriste kao alarm
U Japanu su ljudi često koristili neobičnu tehnologiju izgradnje alarmnog poda. Na stubove su prikovane daske u obliku slova "V". Ova tehnologija je nazvana "slavujevi podovi". Pod pritiskom ljudske mase, ploče su ispuštale zvuk sličan cvrkutu ptica. Što je osoba sporije hodala, zvukovi su bili jači. "Whispering Wall" će vam otkriti sve vaše tajne
Barossa je rezervoar izgrađen u 20. veku, koji se nalazi u blizini malog provincijskog grada Adelaide. Posebnost ovog mjesta je u nevjerovatnoj akustici. Osoba koja stoji na jednom kraju zida savršeno će čuti šta osoba na drugom kraju šapuće. Ovo neobično mjesto nazvano je "Zid koji šapuće". Šišmiši se zvukom mogu boriti protiv plijena svojih konkurenata
Šišmiš tokom lova neprestano ispušta posebne zvukove kada primijeti svoj plijen. Počinje objavljivati čitav niz poziva kako bi odredila točnu lokaciju plijena. Drugi miš može da obori tačne koordinate, koji takođe želi da uživa u ukusnom ručku. On superponira svoje zvučne talase na one koje emituje konkurent. Kakav poseban odjek emituje Kukulkanova piramida?
Chichen Itza je mali grad Maja, u kojem se nalazi nevjerovatna arhitektonska struktura - piramida Kukulkan. Ako stanete ispred stepenica koje vode do ulaza u piramidu, pljesnete rukama, možete čuti „cvrkutanje“ ptice quetzal. Upravo su ovu vrstu poštovali Indijanci Mezoamerike. Jeste li slabi da ponovite lavež psa?
Ptice mogu rekreirati zvuk motorne testere, pucnjave i vriskove bebe koja plače. Lira ptica je australska ptica sa najrazvijenijim glasnim žicama od bilo koje ptice. Ona čak može imitirati lavež psa dingo. Zašto ljudsko uho noću drugačije percipira zvukove?
Jeste li primijetili da neki ljudi mogu zaspati tokom zabave uz glasnu muziku ili gledanje akcionog filma? A neki ne mogu zaspati zbog slavine koja curi ili kucanja po tastaturi. Naučnici ovu anomaliju objašnjavaju radom mozga. Kada osoba miruje, mozak nastavlja da funkcioniše. Štaviše, ima dovoljno energije kada se tijelo odmara. U ovom trenutku su otežana sva čula, a posebno sluh. A način na koji ljudi čuju zvukove je zbog uzastopnih impulsa koji filtriraju zvukove. Što su ti impulsi češći, što je čvršći san, što su impulsi rjeđi, to je gore. Slušalice se mogu koristiti kao mikrofon
Pokušajte priključiti slušalice u utičnicu za mikrofon. Dizajn mikrofona i slušalica je skoro isti. Slušalice se često mogu koristiti kao mikrofon. Zvuk je pozivni i kreativni simbol. Mnogi mitovi o stvaranju svjedoče da je svemir stvoren pomoću zvuka. Prema Hermesu Trismegistu, zvuk je bio prva stvar koja je poremetila vječnu tišinu, pa je stoga bio uzrok svega stvorenog na svijetu, prethodi svjetlosti, zraku i vatri. U hinduizmu, zvuk Aum je stvorio kosmos.
Jačina zvuka se mjeri u jedinicama koje se nazivaju zvono, po Aleksandru Belu, izumitelju telefona. Međutim, u praksi se pokazalo da je zgodnije koristiti desetinke bela, odnosno decibela. Maksimalni prag jačine zvuka za osobu je intenzitet od 120 ... 130 decibela. Zvuk takve sile izaziva bol u ušima.
Zvuk koji čujete kada "lomite" zglobove je zapravo zvuk pucanja mjehurića plina dušika.
Prvo određivanje brzine širenja zvuka u vazduhu izvršio je francuski fizičar i filozof Pjer Gasendi sredinom 17. veka - ispostavilo se da je iznosila 449 metara u sekundi. Zvuk tigrove rike može se čuti na udaljenosti od 3 km.
Zanimljiva činjenica: biti gluv ne znači ništa ne čuti, a još više ne znači imati „muzičko uho“. Veliki kompozitor Beethoven je, na primjer, uglavnom bio gluh. Stavio je kraj svoje trske na klavir, a drugi kraj pritisnuo zubima. I zvuk je otišao do njegovog unutrašnjeg uha, koje je bilo zdravo.
Thomas Edison je svoj aparat za snimanje i reprodukciju zvuka smatrao igračkom neprikladnom za ozbiljnu praktičnu upotrebu.
Glasna muzika iz slušalica je veoma stresna za nerve u slušnom sistemu i u mozgu. Ova činjenica dovodi do pogoršanja sposobnosti razlikovanja zvukova, a sama osoba čak i ne osjeća da mu se zdravlje sluha pogoršava.
Skakavci ispuštaju zvuk zadnjim nogama.
Šuštanje lišća proizvodi buku od 30 decibela, glasan govor 70 decibela, orkestar 80 decibela, a mlazni motor od 120 do 140 decibela.
Ako uzmete sat koji kuca u zube i začepite uši, kucanje će se pretvoriti u jake, teške udarce - toliko će se pojačati.
Granit provodi zvuk deset puta bolje od zraka.
Nijagarini vodopadi proizvode buku uporedivu sa bukom u fabrici (90-100 decibela).
Glasno hrkanje može dostići isti nivo zvuka kao i čekić. Udarajući bubnu opnu u uho, zvuk je vibrira, a ona ponavlja vibracije vazdušnih talasa.
Osoba može čuti zvuk, čak i ako je bubna opna pod njenim utjecajem odstupila na udaljenost jednaku polumjeru jezgra atoma vodika.
Zaključak
Dakle, da rezimiramo, zvuk je širenje u obliku elastičnih valova mehaničkih vibracija u čvrstom, tekućem ili plinovitom mediju. . Zvuk je jedna od vrsta informacija koje osoba prima iz vanjskog svijeta uz pomoć osjetila. Čovek počinje da percipira zvukove i reaguje na njih i pre svog rođenja. Ideja o mnogim stvarima i predmetima prvo se stvara u umu osobe upravo sluhom. U utrobi svako od nas prepoznaje glasove svojih roditelja, njihov govor, zvuk mnogih predmeta i pojava iz okolnog svijeta. Tek nakon nekog vremena dete će moći da vidi, oseti i okusi ono što u početku zna samo na uho. Prvo upoznavanje s okolnim svijetom je najvažnije upoznavanje, a ovaj "prvi put" povezuje se sa zvukom. Vrijedno je zapamtiti to prilikom kreiranja zvučnog oglašavanja, budući da je zvučna poruka najprirodnija i najjednostavnija za percepciju većine ljudi, a samim tim i najefikasnija.
Sticanjem životnog iskustva zvuci počinju izazivati emocije i iskustva. Ali neki zvuci vas tjeraju da reagujete instinktivno. Za životinje su neki zvuci neosporni dokaz opasnosti. Kod mačke, na primjer, šuštanje i grebanje bude lovački instinkt. Osoba također instinktivno reagira na zvukove koji ga okružuju: drhti od oštrih i glasnih zvukova, osjeća se nelagodno u potpunoj tišini, naježi se od tihih, ali neočekivanih zvukova itd. Neki zvuci izazivaju strah: grmljavina, vrisak, zavijanje životinja. Drugi, naprotiv, doprinose smirenju i opuštanju: šum morskih valova, žubor potoka, mirno disanje, šuštanje drveća, pjev ptica. Neki zvuci, poznati i sveprisutni, postaju neutralni i svakodnevni, dok novi i nepoznati, naprotiv, izazivaju tjeskobu i zbunjenost.
U svijetu postoji veliki broj objekata koji imaju svoj jedinstveni zvuk. Na kraju krajeva, na desetine objekata i pojava možete lako prepoznati sa svojim očima zatvorenim zvukom, a da ne spominjemo glasove ljudi koje poznajete: od rođaka i prijatelja do poznatih glumaca i pjevača.
Život je nemoguć bez zvuka.
Bibliografija
1. A. V. Bryuhanov, G. E. Pustovalov i V. Rydnik, Explantatory dictionary of Physics. Osnovni pojmovi: oko 3600 pojmova. M.: Rus. yaz., 1987.
2. Willy K. Biologija, M.: Mir, 1968.
3. Dubrovsky I.M., Egorov B.V., Ryaboshapka K.P. Handbook of Physics. - Kijev: Naukova dumka, 1986.
4. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizika: Proc. za 9 ćelija. avg. škola - 3. izd. - M.: Prosvjeta, 1994.
5. Koshkin N.I., Shirkevich M.G. Priručnik za osnovnu fiziku, 10. izdanje, M.: Nauka, 1988.
6. Lyoztsy M. Istorija fizike. - M.: Mir, 1970.
8. Myasnikov L.L. Nečujan zvuk.
9. Pierce J. Gotovo sve o talasima - M.: Mir, 1976.
10. Razgovor mrava. "Nauka i život", 1978, br.1, str.141
11. Khramov Yu. A. Fizičari: Biografski priručnik. 2nd ed. - M.: Nauka, 1983.
12. Osnovni udžbenik fizike: Proc. dodatak. U 3 toma / Ed. G.S. Landsberg: T.III. Vibracije i talasi. Optika. Atomska i nuklearna fizika. 11. izd.--M.: Nauka. Fizmatlit, 1995.
13. Enciklopedijski rječnik mladog tehničara komp. B. V. Zubkov S. V. Čumakov. - 2. izd., M.: Pedagogija, 1987.
