10 zanimljivih činjenica o zvukovima. Svjetlo i zvuk - što je što? Činjenice o svojstvima i mogućnostima zvučnih valova
Domaći telefon od konca i kutija šibica
Uzmite 2 kutije šibica (ili bilo koje druge kutije odgovarajuće veličine: od praha, praška za zube, spajalica) i konac dug nekoliko metara (možete koristiti cijelu dužinu školskog razreda). Probušite dno kutije iglom i konac i zavežite čvor na koncu da ne iskoči.Tako će obje kutije biti spojene koncem.U telefonskom razgovoru sudjeluju dvije osobe: jedna govori u kutiju,kao u mikrofon,druga sluša , stavljajući kutiju na uho. Konac tijekom razgovora treba biti zategnut i ne smije dodirivati nikakve predmete, uključujući prste koji drže kutije. Ako dodirnete nit prstom, razgovor će odmah prestati. Zašto?
Glazbeni instrumenti.
Ako uzmete više praznih identičnih boca, poredate ih u red i napunite vodom (prvu s malo vode, sljedeće u koracima, a zadnju do vrha), dobit ćete udaraljku. Udaranjem žlice po bocama natjerat ćemo vodu da titra. Zvukovi boce će varirati u visini.
Uzmemo kartonsku cijev, umetnemo u nju, poput klipa, čep s iglom za pletenje i pomičući klip, pušemo u rub cijevi. Zvukovi flaute!
Uzimamo kutiju s rubovima koji se ne gužvaju, na nju stavljamo gumice (što se čvršće omotaju oko kutije, to bolje) i harfa je spremna! Razvrstavajući gumice, poput žica, slušamo melodiju!
Još jedna "glazbena" igračka.
Ako uzmete komad valovite plastične cijevi i zavrtite ga iznad glave, čut ćete glazbeni zvuk. Što je veća brzina rotacije, to je veća visina zvuka. Eksperiment! Pitam se što je uzrokovalo pojavu zvuka u ovom slučaju?
Znaš li
Zrakoplov koji leti nadzvučnom brzinom nadmašuje zvukove koje stvara. Ovi zvučni valovi stapaju se u jedan udarni val. Dolazeći do površine zemlje, udarni val izbija staklo, uništava zgrade i omamljuje.
Zvuk koji proizvodi plavi kit glasniji je od zvuka obližnjeg teškog oružja ili glasniji od zvuka lansiranja rakete.
Pri prolasku meteorita kroz Zemljinu atmosferu pobuđuje se udarni val čija je brzina stotinu puta veća od brzine zvučnog vala i nastaje oštar zvuk sličan zvuku kidanja materije.
Vještim udarcem bičem duž njega se formira snažan val čija brzina prostiranja na vrhu biča može doseći enormne vrijednosti! Rezultat je snažan udarni zvučni val, usporediv sa zvukom pucnja.
Tajanstvena galerija šaputanja
Lord Rayleigh prvi je objasnio misterij galerije šapta koja se nalazi ispod kupole londonske katedrale St. U ovoj velikoj galeriji vrlo se čuju šaputanja. Ako je, na primjer, vaš prijatelj nešto šapnuo, okrećući se prema zidu, tada ćete ga čuti, bez obzira na to gdje u galeriji stojite.
Začudo, čujete ga to bolje, što govori više "ravno u zid" i što mu je bliže. Svodi li se ovaj zadatak na jednostavno odražavanje i fokusiranje zvuka? Kako bi to istražio, Rayleigh je napravio veliki model galerije. Na jednom mjestu postavio je mamac - zviždaljku kojom lovci mame ptice, na drugom - osjetljivi plamen koji osjetljivo reagira na zvuk. Kada su zvučni valovi iz zviždaljke stigli do plamena, on je počeo treperiti i tako služio kao indikator zvuka. Vjerojatno biste nacrtali putanju zvuka kao što je prikazano strelicom na slici. No, kako to ne bi bilo gotovo, zamislite da je negdje između plamena i zvižduka uza zid galerije postavljen uski paravan. Ako je vaša pretpostavka o tijeku zvučnih valova točna, onda kada se oglasi zviždaljka, plamen bi i dalje trebao treperiti, jer je ekran, čini se, sa strane! Međutim, u stvarnosti, kada je Rayleigh postavio ovaj zaslon, plamen je prestao treperiti.Zaslon je nekako blokirao zvuk. Ali kako? Uostalom, ovo je samo uzak ekran i čini se da se nalazi daleko od putanje zvuka. Rezultat je Rayleighu otkrio tajnu galerije šapta.
Galerija šaputanja (u odjeljku)
Rayleighov model galerije šapta. Od zvuka zviždaljke plamen zatreperi.
Ako je uz zid galerijskog modela postavljen tanki zaslon, plamen ne reagira na zvukove zviždaljke. Zašto? Kontinuirano reflektirani od zidova kupole, zvučni valovi šire se u uskom pojasu duž zida. Ako promatrač 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 čujnosti" za visoke frekvencije je šira. U tom se slučaju zvuk širi kao u cilindričnom valovodu i njegov intenzitet s udaljenošću opada mnogo sporije nego kad se širi u otvorenom prostoru.
Bučne vodovodne cijevi
Zašto vodovodne cijevi ponekad buče i stenju kada otvorimo ili zatvorimo slavinu? Zašto se to ne događa kontinuirano? Gdje točno nastaje zvuk: u slavini, u dijelu cijevi neposredno uz slavinu ili u nekom njenom zavoju negdje dalje? Zašto buka počinje tek pri određenim brzinama protoka vode? Konačno, zašto se buka može eliminirati tako da se okomita cijev zatvorena na drugom kraju, koja sadrži zrak, pričvrsti na cijev za vodu? Povećanjem brzine protoka može doći do turbulencije na suženjima u cijevima, što dovodi do kavitacije (stvaranje i pucanje mjehurića). Vibracije mjehurića pojačavaju cijevi, kao i zidovi, podovi, stropovi na koje su cijevi pričvršćene!. Ponekad buku mogu uzrokovati i povremeni udari turbulentnog strujanja na prepreke (na primjer, ograničenja) u cijevi.
Fizika je najstarija znanost, koju proučavaju bistri umovi cijelog čovječanstva. Štoviše, ova je znanost uključena u nastavni plan i program gotovo svih obrazovnih institucija u svijetu. No, na našu veliku žalost, u ogromnom broju teorija i zakona izgubljene su nevjerojatne činjenice. U ovom članku pokušat ćemo govoriti o nevjerojatnim činjenicama takvog fizičkog koncepta kao što je zvuk.
Na primjer, najčudesnija fizička činjenica je da gluhe osobe još uvijek mogu čuti neke zvukove. Štoviše, gluhe osobe čak mogu imati sluha za glazbu. Na primjer, u jednom rješenju fizike utvrđeno je da je vibracijska percepcija zvukova kod gluhih osoba sasvim moguća i dokazana. A sada je jasno da vibracija također ima fizičko svojstvo zvuka. Upečatljiva potvrda navedenog je slavni skladatelj Beethoven. Beethoven je bio gluh, ali uspio je napisati divne skladbe, za to je uzeo štap, stavio jedan kraj na klavir, a drugi uzeo u usta, tako da je čuo zvukove vibracije. Zapravo, preko koštanih živaca zuba, vibracijski zvuk se prenosio izravno u mozak, što je omogućilo skladanje najdivnijih djela.
Štoviše, infrazvuk mogu čuti i gluhe osobe. Znanstvenici su otkrili da osoba koja ne čuje više od 30 godina, boraveći na dubini od 5 metara, barem 30 minuta svaki dan, može naučiti prepoznavati infrazvučne valove. Podsjetimo se da je infrazvuk zvuk koji oscilira ispod 15 Hz. Obično takav zvuk percipiraju samo stanovnici podvodnog svijeta. Ali uz nešto treninga, čak i gluhe osobe mogu osjetiti ovaj zvuk. To se objašnjava činjenicom da zdravi ljudi tijekom života razviju sasvim drugačiji smjer percepcije zvuka, dok se kod gluhih osoba uopće ne razvije. Štoviše, takav zvuk, gluha osoba može čuti i za 100 km. od svog mjesta porijekla.
Ovo nisu sve zanimljive činjenice o takvom fizičkom pojmu kao što je zvuk. Ipak, u ovom smo članku pokušali otkriti najzanimljivije činjenice koje gotovo nikad nisu bile naznačene u obrazovnim materijalima, a rješavanje zadataka iz fizike online nije moglo niti sugerirati takav odgovor. Stoga, ako vas fizika ne zanima samo kao suhoparni obrazovni materijal, onda svakako trebate naučiti o nevjerojatnim činjenicama koje ona sadrži. Štoviše, fizika još uvijek ima mnogo neriješenih misterija, sve što trebate pročitati nisu samo udžbenici, već i zanimljivi članci. Rješavanje raznih problema u fizici, imajući u vidu ne samo obrazovnu teoriju, već i znanje o nevjerojatnim činjenicama, bit će mnogo brže i zanimljivije.
Zanimljive činjenice o valovima.
Valovi uglavnom nastaju djelovanjem vjetra koji puše iznad vode. Veličina valova ovisi o jačini vjetra, dužini puhanja i udaljenosti koju vjetar puše. Jaki vjetrovi koji pušu iznad dugih vodenih površina stvaraju velike valove.
Valovi nastaju kada vjetar gura vodu na površinu ispred sebe, a gravitacija uzrokuje da voda ostane na mjestu, kao da je gura natrag. Pod djelovanjem tih dviju sila valovi se pomiču gore-dolje. (Vrhovi valova nazivaju se vrhovima, a donji dijelovi dolinama.)
Uzburkana voda, iako izgleda kao da se miče, zapravo se, osim kretanja gore-dolje, ne miče puno. Kapi koje čine 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 spuštati s valom, ali se neće kretati naprijed prema obali.
Međutim, kada valovi dođu do obale, na njihovo kretanje utječe plitko oceansko dno, pa se u takvim slučajevima kaže da se valovi "razbijaju" o obalu. Ovdje se voda određenom silom kreće naprijed, kotrljajući se po obali ili udarajući o stijene. Kreste valova koji se razbijaju u bijelu pjenu nazivaju se janjcima.
Općenito, valovi na površini vode, bilo da se radi o moru ili oceanu, nastaju iz različitih razloga. Na površini mora najčešći su vjetar i plimni valovi. Polja vjetra formiraju se pod utjecajem vjetra već od 0,7 m / s. na površini vode stvarajući tako valove 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 pak stvaraju pulsirajući tlak iznad vode, što dovodi do stvaranja kapilarnih valova.
Što je udar vjetra jači i duži, prijelaz iz kapilarnog vala u gravitacijski će se brže dogoditi. Ali pod utjecajem privlačnosti Mjeseca i Sunca nastaju plimni valovi.
Tijekom oluje valovi vrše pritisak od 3 do 30 tisuća kilograma po 1 kvadratnom centimetru. Valovi surfanja katkad bacaju krhotine stijena teške i do 13 tona na visinu od 20 metara.
Samo iznad zapadne obale Francuske, energija jednog udara vala odgovara snazi od 75 milijuna kilovata. Znanstvenici razmišljaju kako tu silu podrediti čovjeku. U Francuskoj se planira graditi divovska hidroelektrana "plime" s branom dugom 18 kilometara. Očekuje se povećanje snage ove elektrane na 12 milijuna kilovata.
Zanimljivo je da će zbog izgradnje "plimne" hidroelektrane Zemlja usporiti svoju rotaciju oko svoje osi za jedan dan u 2 tisuće godina.
Zanimljivo je da se valovi visoki i do 100 metara javljaju na velikim dubinama u oceanu, ali su ti valovi nevidljivi na površini vode.
Najviši tsunamiji (japanski naziv za ogromne morske valove koji su sateliti obalnih potresa ili potresa negdje na otvorenom oceanu) opaženi su u Tihom oceanu.
Njihova visina doseže 30 metara. Tsunamiji prodiru oko kilometar u unutrašnjost. Japanski, Aleutski, Havajski, Filipinski, Kurilski otoci i dijelom Kamčatka podložni su njihovoj invaziji.
Zvuk je sastavni dio života svakog čovjeka, životinje pa čak i tehnologije. Mnoge se životinje snalaze u prostoru upravo zahvaljujući zvučnim valovima koji odjekuju prostorom i vraćaju se. Neki su znanstvenici čak izmislili zvučne terapije koje pomažu ljudima da se nose s raznim bolestima. Da čovjek nema sluha, izgubio bi mnogo. Čovječanstvu ne samo da bi nedostajale Beethovenove sonate, nego bi jednostavno bilo loše orijentirano, na primjer, kada bi prelazilo cestu, ne bi čulo jureći auto. Danas ćemo vam reći deset zanimljivih činjenica o zvuku.
Zašto čovjek čuje zvuk morskog vala u školjci?
Zapravo, osoba čuje kako krv teče u žilama. Otprilike takav zvuk možete čuti pričvršćivanjem obične šalice na uho. 
Osoba čuje svoj glas drugačije zbog neobične strukture uha. Kada govorimo, zvuk ulazi u pužnicu na dva načina: kroz zvukovod (vanjska percepcija) i kroz tkiva glave (unutarnja). Glas je malo izobličen u našoj percepciji. Drugi čuju naš glas onako kako je snimljen na audio snimci. Gluhe osobe također mogu čuti
Beethoven je primjer kako gluha osoba može čuti. Veliki skladatelj koristio je mali štap, koji je s jedne strane dodirivao klavir, a s druge je bio stegnut u zubima. Na taj način se zvuk doprema do zdravog unutarnjeg uha. "Slavujevi podovi" korišteni kao alarm
U Japanu su ljudi često koristili neobičnu tehnologiju izgradnje alarmnog poda. Na stupove su bile pribijene daske u obliku slova "V". Ova tehnologija je nazvana "slavujevi podovi". Pod pritiskom ljudske mase daske su ispustile zvuk sličan cvrkutu ptica. Što je osoba sporije hodala, to su zvukovi bili glasniji. "Zid šaputanja" otkrit će sve vaše tajne
Barossa je akumulacija izgrađena u 20. stoljeću, koja se nalazi u blizini malog provincijskog grada Adelaide. Posebnost ovog mjesta leži u nevjerojatnoj akustici. Osoba koja stoji na jednom kraju zida savršeno će čuti što šapuće osoba na drugom kraju. Ovo neobično mjesto nazvano je "Zid šaputanja". Šišmiši se zvukom mogu boriti protiv plijena svojih konkurenata
Šišmiš tijekom lova neprestano proizvodi posebne zvukove kada primijeti svoj plijen. Počinje objavljivati cijeli niz poziva kako bi utvrdila točnu lokaciju plijena. Drugi miš može srušiti točne koordinate, koji također želi uživati u ukusnom ručku. Svoje zvučne valove nadređuje onima koje emitira natjecatelj. Kakav poseban odjek emitira piramida Kukulkan?
Chichen Itza je mali grad Maja, u kojem se nalazi nevjerojatna arhitektonska građevina - piramida Kukulkan. Ako stanete ispred stepenica koje vode do ulaza u piramidu, pljesnete rukama, možete čuti "cvrkut" ptice quetzal. Upravo su ovu vrstu poštovali Indijanci Srednje Amerike. Jeste li slabi ponoviti lavež psa?
Ptice mogu reproducirati zvuk motorne pile, pucnjavu i vrisak bebe koja plače. Liroptica je australska ptica s najrazvijenijim glasnicama od svih ptica. Ona čak može imitirati lavež psa dingo. Zašto ljudsko uho noću drugačije percipira zvukove?
Jeste li primijetili da neki ljudi znaju zaspati tijekom zabave uz glasnu glazbu ili gledajući akcijski film? A neki ne mogu zaspati zbog slavine koja curi ili tipkanja po tipkovnici. Znanstvenici ovu anomaliju objašnjavaju radom mozga. Kada osoba miruje, mozak nastavlja funkcionirati. Štoviše, on ima dovoljno energije kada se tijelo odmara. U ovom trenutku sva osjetila su pogoršana, a posebno sluh. A način na koji ljudi čuju zvukove je zbog uzastopnih impulsa koji filtriraju zvukove. Što su ti impulsi češći, to je mirniji san, što su impulsi rjeđi, to je gore. Slušalice se mogu koristiti kao mikrofon
Pokušajte uključiti slušalice u utičnicu za mikrofon. Dizajn mikrofona i slušalica je gotovo isti. Često se slušalice 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 prvo što je narušilo vječnu tišinu, pa je samim tim i uzrok svega što je stvoreno u svijetu, a prethodilo je svjetlu, zraku i vatri. U hinduizmu je zvuk Aum stvorio kozmos.
Jačina zvuka mjeri se jedinicama koje se nazivaju zvono, prema Alexanderu Bellu, izumitelju telefona. Međutim, u praksi se pokazalo prikladnijim koristiti desetinke bele, odnosno decibele. Maksimalni prag intenziteta zvuka za osobu je intenzitet od 120 ... 130 decibela. Zvuk takve snage uzrokuje bol u ušima.
Zvuk koji čujete kada "lomite" zglobove zapravo je zvuk pucanja mjehurića plinovitog dušika.
Brzinu širenja zvuka u zraku prvi je odredio francuski fizičar i filozof Pierre Gassendi sredinom 17. stoljeća – ispostavilo se da ona iznosi 449 metara u sekundi. Zvuk tigrove rike čuje se na udaljenosti od 3 km.
Zanimljiva činjenica: biti gluh ne znači ne čuti ništa, a još više ne znači ne imati “uho za glazbu”. Veliki skladatelj Beethoven, na primjer, općenito je bio gluh. Stavio je kraj svoje trske na klavir, a drugi kraj pritisnuo na zube. I zvuk je otišao do njegovog unutarnjeg uha, koje je bilo zdravo.
Thomas Edison je svoj aparat za snimanje i reprodukciju zvuka smatrao igračkom neprikladnom za ozbiljnu praktičnu uporabu.
Glasna glazba iz slušalica jako je stresna za živce u slušnom sustavu i mozgu. Ova činjenica dovodi do pogoršanja sposobnosti razlikovanja zvukova, a sama osoba čak i ne osjeća da mu se zdravlje sluha pogoršava.
Skakavci proizvode zvuk svojim stražnjim nogama.
Šuštanje lišća proizvodi buku od 30 decibela, glasan govor od 70 decibela, orkestar od 80 decibela, a mlazni motor od 120 do 140 decibela.
Uzmete li sat koji otkucava u zube i začepite uši, otkucavanje će se pretvoriti u snažne, teške udarce – toliko će se pojačati.
Granit provodi zvuk deset puta bolje od zraka.
Slapovi Niagare proizvode buku koja se može usporediti s onom iz tvornice (90-100 decibela).
Glasno hrkanje može doseći istu razinu zvuka kao udarni čekić. Udarajući o bubnjić u uhu, zvuk ga vibrira, a ono ponavlja vibracije zračnih valova.
Osoba može čuti zvuk, čak i ako je bubnjić pod njegovim utjecajem odstupio na udaljenost jednaku polumjeru jezgre atoma vodika.
Zaključak
Dakle, da sažmemo, zvuk je širenje mehaničkih vibracija u obliku elastičnih valova u čvrstom, tekućem ili plinovitom mediju. . Zvuk je jedna od vrsta informacija koje čovjek prima iz vanjskog svijeta uz pomoć osjetila. Osoba počinje opažati zvukove i reagirati na njih čak i prije svog rođenja. Ideja o mnogim stvarima i predmetima prvo se stvara u umu osobe upravo na sluh. U maternici svatko od nas prepoznaje glasove svojih roditelja, njihov govor, zvuk mnogih predmeta i pojava iz okolnog svijeta. Tek nakon nekog vremena dijete će moći vidjeti, osjetiti i okusiti ono što u početku zna samo na uho. Prvo upoznavanje sa svijetom koji nas okružuje najvažnije je poznanstvo, a taj „prvi put“ povezujemo sa zvukom. Vrijedno je to zapamtiti prilikom izrade zvučnog oglašavanja, budući da je zvučna poruka većini ljudi najprirodnija i najjednostavnija za percipiranje, a time i najučinkovitija.
Stjecanjem životnog iskustva zvukovi počinju izazivati emocije i doživljaje. Ali neki zvukovi vas tjeraju da reagirate instinktivno. Za životinje su neki zvukovi neosporan dokaz opasnosti. U mački, na primjer, zvukovi šuškanja i grebanja 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 zvukovi izazivaju strah: grmljavina, vriska, zavijanje životinja. Drugi, naprotiv, pogoduju smirenosti i opuštanju: šum morskih valova, žubor potoka, mirno disanje, šuštanje drveća, pjev ptica. Neki zvukovi, poznati i sveprisutni, postaju neutralni i svakodnevni, dok novi i nepoznati, naprotiv, izazivaju tjeskobu i zbunjenost.
Na svijetu postoji veliki broj predmeta koji imaju svoj jedinstveni zvuk. Uostalom, možete lako prepoznati desetke objekata i pojava zatvorenih očiju uz zvuk, 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. Bryukhanov, G. E. Pustovalov i V. Rydnik, Objašnjavajući rječnik fizike. Osnovni pojmovi: oko 3600 pojmova. M.: Rus. yaz., 1987. (monografija).
2. Willy K. Biologija, M.: Mir, 1968.
3. Dubrovsky I.M., Egorov B.V., Ryaboshapka K.P. Priručnik iz fizike. - Kijev: Naukova Dumka, 1986.
4. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizika: Zbornik radova. za 9 ćelija. prosj. škola - 3. izd. - M.: Prosvjetljenje, 1994.
5. Koshkin N.I., Shirkevich M.G. Priručnik elementarne fizike, 10. izdanje, M.: Nauka, 1988.
6. Lyoztsy M. Povijest fizike. - M.: Mir, 1970.
8. Myasnikov L.L. Nečujan zvuk.
9. Pierce J. Gotovo sve o valovima - M .: Mir, 1976.
10. Razgovor mrava. "Znanost i život", 1978., br.1, str.141
11. Khramov Yu. A. Fizičari: Biografski priručnik. 2. izd. - M.: Nauka, 1983.
12. Osnovni udžbenik fizike: Zbornik. džeparac. U 3 sveska / Ed. G.S. Landsberg: T.III. Vibracije i valovi. Optika. Atomska i nuklearna fizika. 11. izd.--M.: Nauka. Fizmatlit, 1995.
13. Enciklopedijski rječnik mladog tehničara Comp. B. V. Zubkov S. V. Čumakov. - 2. izdanje, M .: Pedagogija, 1987.
