Физика – удивительный и интересный предмет, занимательная наука. Даже
школьный курс физики богат интересными фактами. А сколько интересных и
удивительных фактов из физики, которые так и остаются за рамками
школьного курса физики!
Вот несколько интересных фактов и физических явлений из физики звука.
Интересный факт:
быть глухим не значит ничего не слышать, и тем более не
значит не иметь «музыкальный слух». Великий композитор Бетховен,
например, вообще был глухим. Он приставлял к роялю конец своей трости, а
другой ее конец прижимал к зубам. И звук доходил до его внутреннего
уха, которое было здоровым.
Если взять в зубы тикающие наручные часы и заткнуть себе уши, то тиканье
превратится в сильные, тяжелые удары – настолько оно усилится.
Удивительные факты – почти глухие люди разговаривают по телефону,
прижимая трубку к височной кости. Глухие часто танцуют под музыку, ведь
звук проникает в их внутреннее ухо через пол и кости скелета. Вот какими
удивительными путями доходят звуки до слухового нерва человека, но
«музыкальный слух» при этом остается.
Интересные факты из науки физики об инфразвуке.
Инфразвук – это звуковые колебания частотой меньше 16 Гц. Именно
инфразвуки, прекрасно распространяясь в воде, помогают китам и другим
морским животным ориентироваться в толще воды. Для инфразвука не помеха
даже сотни километров.
Воздействие инфразвука на человека весьма своеобразно. Известен такой
интересный случай. Как-то в театре для пьесы о временах Средневековья
заказали знаменитому физику Р. Вуду (1868-1955) огромную органную трубу,
около 40 метров длиной. Труба издает тем ниже звук, чем она длиннее.
Такая длинная труба должна была издать уже не слышимый человеческим ухом
звук. Звуковая волна в 40 м длиной соответствует частоте около 8 Гц. А
это вдвое ниже нижнего предела слышимости человека по высоте. Конфуз
получился, когда попробовали на спектакле воспользоваться этой трубой.
Инфразвук такой частоты хотя и не был слышим, но близко подошел к так
называемому альфа-ритму человеческого мозга (5 – 7 Гц). Колебания такой
частоты вызвали у людей чувство страха и паники. Зрители разбежались,
устроив при этом давку. Такие частоты вообще опасны для человека.
Подобными колебаниями некоторые даже объясняют таинственные события в
океане, например в Бермудском треугольнике, когда с кораблей исчезают
люди. Ветер, отражаясь от длинных волн в океане, может породить
инфразвук, губительно действующий на психику людей. Согласно этой
гипотезе, люди на кораблях впадают в панику и сами выкидываются за борт.
Интересные факты из физики о резонансе.
Все знакомы с эффектом резонанса из курса школьной физики. Так вот
интересный факт: ветер или солдаты, шагающие в ногу, могут разрушить
мост. Это происходит если собственная частота моста совпадет с
возмущающей силой, что вызывает резонанс. Таких случаев бывало немало.
Так, к примеру, в 1940 г. обрушился мост Тэйкома в США от автоколебаний,
вызванных ветром. В 1906 году разрушился прочный мост через реку
Фонтанка, так отряд солдат шел в ногу. Вот почему проходя по мостам,
солдаты получают приказ идти не в ногу, чтобы не вызвать его резонанс.
О знаменитом певце Шаляпине говорят, что он мог запеть так, что лопались
плафоны в люстрах. Это не легенда, а вполне объяснимый с точки зрения
физики факт. Допустим, мы знаем частоту собственных колебаний
стеклянного сосуда, например стакана. Это можно установить по высоте
тона звона этого стакана после легкого щелчка по нему. Если громко
запеть эту ноту вблизи стакана, то, как Шаляпин, сможем расколоть стакан
своим пением. Но петь при этом необходимо так же громко, как Шаляпин.
Удивительный факт:
если связать толстой металлической проволокой два
фортепиано в разных комнатах и играть на одном из них, то второе (с
нажатой педалью!) будет играть ту же мелодию само собой, без пианиста.
Это лишь маленькая часть тех интересных научных фактов из физики, которые удалось рассказать в этот раз.
источник - http://etorealno.ru/
Интересные факты о волнах.
Волны в основном образуются под действием дующего над водой ветра. Величина волн зависит от силы ветра, от того, как долго он дует, и от расстояния, на котором дует ветер. Сильные ветры, дующие на водными поверхностями большой протяженности, порождают большие волны.
Волны образуются, когда ветер толкает воду на поверхности перед собой, а сила тяжести заставляет воду оставаться на месте, как бы толкая ее обратно. Под действием этих двух сил волны двигаются вверх и вниз. (Верхушки волн называются гребнями, а основания — подошвами.)
Волнующаяся вода, хотя и выглядит так, будто она движется, на самом деле, если не считать движения вверх и вниз, не очень-то и движется. Капли, из которых состоит волна, приводимые в движение энергией ветра, движутся как бы по кругу, а вершиной такого круга является гребень волны.
Чайка, сидящая на волне, будет подниматься и опускаться с волной, но вперед, к берегу, двигаться не будет.
Однако, когда волны достигают береговой линии, на их движение воздействует мелкое океаническое дно, и в таких случаях говорят, что волны "разбиваются" о берег. Здесь вода движется вперед с определенной силой, накатывая на берег или ударяясь о скалы. Гребни волн, разбивающиеся в белую пену, называются барашками.
Вообще волны на поверхности воды, будь то море или океан, образуются по разным причинам. Самые распространенные на поверхности морей это ветровые и приливные волны. Ветровые образуются под действием ветра уже от 0.7м/сек. на поверхность воды, создавая при этом рябь высотой 3-4 мм и длинной 45-50 мм.
Движение ветра у самой поверхности воды не устойчивое, поэтому воздух распадается на отдельные горизонтальные вихри, которые в свою очередь создают пульсационное давление над водой, приводящее к образованию капиллярных волн.
Чем воздействие ветра будет сильнее и продолжительнее, тем быстрей произойдет переход из капиллярной волны в гравитационную. А вот под действием притяжения Луны и Солнца возникают приливные волны.
Во время шторма волны оказывают давление от 3 до 30 тысяч килограммов на 1 квадратный сантиметр. Волны прибоя иногда выбрасывают обломки скал весом до 13 тонн на высоту 20 метров.
На протяжении только западного побережья Франции энергия одного удара волны соответствует мощности 75 миллионов киловатт. Ученые думают над тем, как подчинить эту силу человеку. Во Франции намечается построить гигантскую "приливную" гидроэлектростанцию с плотиной длиной в 18 километров. Мощность этой электростанции предполагается довести до 12 миллионов киловатт.
Интересно, что в результате строительства "приливной" гидроэлектростанции, как полагают, Земля замедлит вращение вокруг своей оси на один день в 2 тысячи лет.
Любопытно, что на больших глубинах в океане возникают волны высотой до 100 метров, однако на поверхности воды эти волны незаметны.
Наиболее высокие цунами (японское название огромных морских волн, являющихся спутниками прибрежных землетрясений или землетрясений где-нибудь в открытом океане) наблюдаются в бассейне Тихого океана.
Высота их доходит до 30 метров. Цунами проникают примерно на километр в глубь побережья. Их нашествию подвержены Японские, Алеутские, Гавайские, Филиппинские, Курильские острова и отчасти Камчатка.
Звук - это неотъемлемая часть жизни каждого человека, животного и даже техники. Многие животные ориентируются в пространстве именно благодаря звуковым волнам, которые эхом раздаются в пространстве и возвращаются. Некоторые ученые изобрели даже звуковые терапии, которые помогают людям справиться с различными заболеваниями. Если бы у человека не было слуха, он бы потерял очень многое. Человечество не только пропустило бы сонаты Бетховена, но и попросту плохо ориентировалось, например, переходя дорогу, не услышали мчащуюся машину. Сегодня мы расскажем вам десять интересных фактов о звуке.
Почему человек слышит шум морской волны в ракушке?
На самом деле человек слышит, как кровь протекает в сосудах. Приблизительно такой звук можно услышать, приложив обычную кружку к уху. 
Человек слышит свой голос по-разному из-за необычного строения уха. Когда мы говорим, звук попадает в ушную улитку двумя путями: через слуховой канал (наружное восприятие) и через ткани головы (внутреннее). Голос немного искажается в нашем восприятии. Окружающие слышат наш голос таким, какой он записан на аудиозаписи.Глухие люди также могут слышать
Примером тому, как глухой человек может слышать, выступает Бетховен. Великий композитор использовал небольшую трость, которая с одной стороны касалось рояля, а с другой была зажата в зубах. Таким образом звук поступал к здоровому внутреннему уху.«Соловьиные полы» использовали как сигнализацию
В Японии люди часто использовали необычную технологию постройки пола с сигнализацией. Доски прибивали к жердям в форме буквы «V». Такая технология называлась «соловьиными полами». Под давлением массы человека доски издавали звук, похожий на щебет птиц. Чем медленнее человек шел, тем громче издавались звуки.«Шепчущая стена» выдаст все ваши секреты
Баросса - водохранилище, построенное в 20 веке, которое находится вблизи небольшого провинциального городка Аделаида. Особенность этого места заключается в невероятной акустике. Человек, который стоит с одного конца стены, прекрасно расслышит, что шепчет человек с другого конца. Это необычное место назвали «Шепчущей стеной».Летучие мыши могут отбивать добычу у своих конкурентов с помощью звука
Летучая мышь во время охоты постоянно издает специальные звуки, когда замечает свою жертву. Она начинает издавать целую серию криков для определения точного местонахождения добычи. Сбить точные координаты может другая мышь, которая также хочет полакомиться вкусным обедом. Она накладывает свои звуковые волны на издаваемые конкурентом.Какое специальное эхо издает пирамида Кукулькана
Чичен-Ица - небольшой город майя, в котором находится удивительное архитектурное сооружение - пирамида Кукулькана. Если встать перед ступеньками, которые ведут ко входу пирамиды, хлопнуть в ладоши, можно услышать «чириканье» птички кетцаль. Именно этот вид почитали индейцы Мезоамерики.А вам слабо повторить лай собаки?
Птицы могут воссоздать звук бензопилы, выстрел из пистолета и крики плачущего ребенка. Лирохвост - австралийская птичка с самыми развитыми голосовыми связками среди всех птиц. Она может имитировать даже лай собаки динго.Почему ночью человеческое ухо различает звук по-разному
Вы обращали внимание, что некоторые люди могут заснуть во время вечеринки с громкой музыкой или просмотра боевика? А некоторые не могут погрузиться в сон из-за протекающего крана или печатания на клавиатуре. Ученые объясняют такую аномалию работой мозга. Когда человек находится в покое, мозг продолжает функционировать. Мало того, у него появляется достаточно энергии, когда тело отдыхает. В этот момент обостряются все чувства, особенно слух. А по-разному люди слышат звуки из-за последовательных импульсов, которые фильтруют звуки. Чем эти импульсы чаще, тем крепче спится, чем реже импульсы, тем хуже.Наушники можно использовать как микрофон
Попробуйте подключить свои наушники в разъем для микрофона. Конструкция микрофона и наушников практически одинакова. Часто наушники можно использовать как микрофон.
Среди наших многочисленных чувств способность слышать звук должна быть одной из лучших. Слушаем ли мы прекрасную мелодию, или рев набирающего скорость автомобиля, звук помогает нам наслаждаться красотой природы и удерживает нас от грозящей гибели. Но звуков гораздо больше, чем способно уловить наше ухо. Например, некоторые животные, такие как дельфины, используют звук, чтобы получить информацию об окружающем мире, используя для этого эхолокацию. Любопытно узнать о звуке больше? Вот 25 случайных и интересных фактов о звуке (вы просто не поверите своим ушам!)
1. Кости среднего уха - молоточек, наковальня и стремечко - помогают превращать волны, вызванные давлением, в механические вибрации.
2. Системы сигнализации издают звуки частотой от 1 до 3 кГц. Этот частотный диапазон очень чувствителен для ушей человека, и нам становится трудно ориентироваться.
3. Музыкальные звуки - это равномерные вибрации, а шумы - нерегулярные вибрации. Музыкальные звуки различаются по высоте, громкости, интенсивности, качеству и тембру.
4. Скорость звука составляет около 344 м в секунду в сухом воздухе при 20 градусах Цельсия.
5. Ухо здорового молодого человека может улавливать все частоты от 20 до 20 000 герц.
6. Для сравнения, дельфин может слышать и воспроизводить звуки до 150 кГц, что составляет диапазон в 150 000 герц. Это означает, что есть некоторые звуки, издаваемые дельфинами, которые люди даже не слышат. Дельфины постоянно используют разные звуки для эхолокации.
7. Люди, которые страдают Превосходящим синдромом раскрывания канала, могут испытывать ощущение, что они слышат, как их тело звучит на высоких уровнях, в том числе слышать движения собственных глаз.
8. Благодаря эффекту Доплера музыкальная пьеса, звучащая на скорости в два раза быстрее скорости звука, будет звучать правильно и стройно, но только в обратную сторону.
9. Будь то симфонический оркестр или хэви-метал группа, если они будут играть музыку на уровне 120 дБ, то это приведет к повреждению слуха.
10. Поскольку частицы воды расположены ближе друг к другу, чем частицы воздуха, в воде звук распространяется в четыре раза быстрее.
11. Производители фильмов ужасов используют инфракрасный звук, чтобы вызвать беспокойство, печаль и даже учащенное сердцебиение.
13. Активные шумопоглощающие наушники используют деструктивные помехи, чтобы аннулировать входящий звук и полностью стереть звуковые волны.
14. Если вы хлопнете в ладоши перед пирамидой Чичен-Ица Эль-Кастильо (Chichen Itza"s El Castillo), эхо будет звучать как чириканье птицы.
15. В старых телевизионных пультах использовали алюминиевый стержень и молоточек, чтобы с помощью звука, не воспринимаемого человеческим ухом, переключиться на нужный канал или изменить громкость.
16. Астрономы обнаружили черную дыру, находящуюся на расстоянии 250 миллионов световых лет от нас, которая издавала звук, соответствующий звучанию гитарной струны на определенных октавах.
17. Британские ученые обнаружили, что слонов пугает звук, издаваемый пчелами, и они убегают, когда слышат его.
18. По некоторым оценкам учёных, звук в 1100 децибел полностью уничтожит вселенную в черной дыре.
19. Поскольку электрические автомобили очень тихие, из соображений безопасности требуют, чтобы они издавали некоторые искусственные звуки.
20. Звук не может перемещаться в безвоздушном пространстве потому, что там нет молекул, которые могли бы вибрировать.
21. В 1883 году извержение вулкана на острове Кракатау (Krakatoa) произвело звук, который выбил окна, встряхнул дома и, как сообщается, был слышен на расстоянии 160 км от взрыва. Созданные им атмосферные ударные волны семь раз обогнули Землю, прежде чем рассеялись.
22. Чтобы оглушить свою добычу, рак щелкун производит чрезвычайно громкий хлопок. Громкость хлопка достигает 218 децибел, что даже громче, чем выстрел из пистолета.
23. Голубые киты могут издавать звуки под водой, достигающие 188 децибел, которые будут слышны на 800 км.
24. Исследования, проводимые в психоакустике, помогают понять, как звук влияет на нашу психологию и нервную систему.
25. Исследователи из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) обнаружили, что, даже если вы не записываете звук во время видеосъемки, голос на ней можно воссоздать исключительно по небольшим вибрациям окружающих вещей.
Звук – это призывающий и творческий символ. Многие мифы о творении свидетельствуют, что Вселенная была создана с помощью звука. Согласно Гермесу Трисмегисту, звук был первым, что потревожило предвечную тишину, и посему он являлся причиной всего созданного в мире, предшествуя свету, воздуху и огню. В индуизме звук Аум привел космос к бытию.
Сила звука измеряется в единицах, получивших название белл – в честь Александра Белла, изобретателя телефона. Однако на практике оказалось более удобным использовать десятые доли бела, то есть децибелы. Максимальным порогом силы звука для человека является интенсивность 120...130 децибел. Звук такой силы вызывает боль в ушах.
Звук, который вы слышите, когда «ломаете» суставы, фактически является звуком разрывания пузырей газа азота.
Первое определение скорости распространения звука в воздухе было произведено французским физиком и философом Пьером Гассенди в середине XVII в - она оказалась равной 449 метрам в секунду. Звук рева тигра можно услышать на расстоянии 3 км.
Интересный факт: быть глухим не значит ничего не слышать, и тем более не значит не иметь «музыкальный слух». Великий композитор Бетховен, например, вообще был глухим. Он приставлял к роялю конец своей трости, а другой ее конец прижимал к зубам. И звук доходил до его внутреннего уха, которое было здоровым.
Томас Эдисон считал свой аппарат для записи и воспроизведения звука игрушкой, непригодной для серьезного практического применения.
Громкая музыка, звучащая из наушников, очень нагружает нервы в слуховой системе и в мозге. Этот факт приводит к ухудшению способности различать звуки, причем сам человек даже не ощущает, что его слуховое здоровье ухудшается.
Кузнечики издают звук при помощи задних ног.
Шелест листьев производит шум силой 30 децибел, громкая речь – 70 децибел, оркестр – 80 децибел, а реактивный двигатель – от 120 до 140 децибел.
Если взять в зубы тикающие наручные часы и заткнуть себе уши, то тиканье превратится в сильные, тяжелые удары - настолько оно усилится.
Гранит проводит звук в десять раз лучше, чем воздух.
Водопад Ниагара производит шум, сравнимый с шумом фабричного цеха (90-100 децибел).
Громкий храп может достигать того же уровня звука, что и отбойный молоток. Ударяясь о барабанную перепонку в ухе, звук колеблет ее, и она повторяет колебания воздушных волн.
Человек способен услышать звук, даже если барабанная перепонка под его воздействием отклонилась на расстояние, равное радиусу ядра атома водорода.
Заключение
Итак, подведем итог, звук - это распространение в виде упругих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде. Звук – это один из видов информации, который человек получает из окружающего мира с помощью органов чувств. Человек начинает воспринимать звуки и реагировать на них ещё до своего рождения. Представление о многих вещах и предметах впервые создаются в сознании человека именно на слух. В утробе матери каждый из нас познаёт голоса родителей, их речь, звучание многих предметов и явлений из окружающего мира. Только спустя время ребёнок сможет увидеть, пощупать и попробовать на вкус то, о чём он знает изначально только на слух. Первое знакомство с окружающим миром – это самое важное знакомство, и этот «первый раз» связан именно со звуком. Об этом стоит помнить при создании звуковой рекламы, поскольку звуковое сообщение является наиболее естественным и простым для восприятия большинства людей, а, следовательно – и наиболее действенным.
С приобретением жизненного опыта звуки начинают вызывать эмоции и переживания. Но некоторые звуки заставляют реагировать инстинктивно. Для животных некоторые звуки являются неоспоримым доказательством опасности. В кошке, например, шуршащие и царапающие звуки будят охотничий инстинкт. Человек так же инстинктивно реагирует на звуки, окружающие его: вздрагивает от резких и громких звуков, неуютно себя чувствует в полной тишине, покрывается мурашками от негромких, но неожиданных звуков и т.д. Одни звуки вызывают страх: гром, крики, звериный вой. Другие, напротив, располагают к спокойствию и расслаблению: звук морских волн, журчание ручья, спокойное дыхание, шелест деревьев, пение птиц. Одни звуки, известные и повсеместные, становятся нейтральными и обыденными, а новые и неизвестные – напротив, вызывают тревогу и смятение.
В мире существует большое количество предметов, имеющих своё неповторимое звучание. Ведь вы без труда с закрытыми глазами по звуку сможете определить десятки предметов и явлений, не говоря уже о голосах знакомых вам людей: от родных и близких, до известных актёров и певцов.
Без звука жизнь невозможна.
Список используемой литературы
1. Брюханов А.В., Пустовалов Г.Е., Рыдник В. Толковый физический словарь. Основные термины: около 3600 терминов. М.: Рус. яз., 1987.
2. Вилли К. Биология М.: Мир, 1968.
3. Дубровский И. М., Егоров Б. В., Рябошапка К.П. Справочник по физике. - Киев: Наукова думка, 1986.
4. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: Учеб. для 9 кл. сред. шк. - 3-е изд. - М.: Просвещение, 1994.
5. Кошкин Н. И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике 10-е изд., М.: Наука, 1988.
6. Льоццы М. История физики. - М.: Мир, 1970.
8. Мясников Л.Л. Неслышимый звук.
9.Пирс Дж. Почти всё о волнах.- М.: Мир, 1976.
10. Разговор муравьёв. "Наука и жизнь", 1978, No.1, стр. 141
11. Храмов Ю. А. Физики: Биографический справочник. 2-е изд. - М.: Наука, 1983.
12. Элементарный учебник физики: Учеб. пособие. В 3 т. / Под ред. Г.С. Ландсберга: Т.III. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. 11-е изд.--М.: Наука. Физматлит, 1995.
13. Энциклопедический словарь юного техника Cост. Б. В. Зубков С. В. Чумаков. - 2-е изд., М.: Педагогика, 1987.
