Удивительные факты о звуке: откуда в ракушке шум моря
Энтомолог Каширский заявил, что звук насекомых зависит от частоты взмаха крыльев
Каждую секунду в земную твердь бьют полсотни молний. Разряды атмосферного электричества напряжением в десятки миллионов вольт мгновенно нагревают воздух в небе до температуры 30 тысяч градусов. Газы, которые входят в его состав, при этом очень быстро расширяются, а потом очень быстро сжимаются. И рождают гром, с помощью которого можно запросто вычислить расстояние до эпицентра грозы.
Другие удивительные факты о звуке – в программе "Знаете ли вы, что?" с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.
Как определить, далеко ли от нас гроза
"Определить, как далеко гроза, можно исходя из скорости звука в воздухе: 330 метров в секунду примерно. Итак, если мы услышали гром спустя пять секунд после вспышки молнии, то мы можем умножить скорость звука 330 метров в секунду на пять секунд. Тогда мы получаем 1650 метров, то есть гроза или молния от нас находится на расстоянии 1650 метров", – пояснил доцент РЭУ имени Г.В. Плеханова Эльдар Мамин.
Почему рыбаки стараются говорить тише
В более плотной среде звук движется намного быстрее, чем в воздухе. Например, в воде акустические волны распространяются со скоростью почти полтора километра в секунду.
Вряд ли об этом знают все рыбаки на свете, но все они будто сердцем чуют, что на рыбалке надо говорить как можно тише, чтобы не спугнуть улов. Но есть ли в этом смысл, если у рыб нет ушей?
"Действительно, у рыб нет наружного уха, нет среднего уха, но есть внутреннее ухо, там, где рецепторы. Собственно, там происходит рецепция этих звуков. Поэтому в том, что рыбаки, выходя на водоем, стараются меньше шуметь, меньше разговаривать, есть определенный смысл", – отметил ихтиолог Александр Касумян.
Умеют ли рыбы говорить
"Нем как рыба" – так говорят об очень немногословном человеке. И это утверждение на первый взгляд правдиво. Ведь никто не слышал, чтобы караси, судаки или пескари издавали какие-либо звуки. Но на самом деле говорить они умеют. А помогает им в этом плавательный пузырь и особые звуковые мышцы.
"Эти мышцы могут сокращаться с большой частотой. Каждое сокращение приводит к смещению стенки плавательного пузыря, потом идет расслабление мышц, стенка возвращается в прежнее место. Она как бы вибрирует, и в результате издается звук", – сказал ихтиолог.
Почему у шмеля и комара разные "голоса"
Любят пошуметь и насекомые. За примерами далеко ходить не надо. Взять хотя бы далеких родственников клопов – цикад, которые развивают звуковое давление аж в сто децибел. Так звучит турбина реактивного самолета. Но как им это удается?
"У цикад совершенно особый звуковой аппарат, называется тимбалы или цимбалы. Там есть специальные мышцы внутри тела, которые дергают за гофрированную мембранку, и она, как крышка консервной банки, ходит туда-сюда, выпрямляется и изгибается быстро, и так издается звук", – рассказал энтомолог Александр Каширский.
У шмеля и комара совершенно разные "голоса", их ни с чем нельзя перепутать. Но почему одни насекомые при полете издают высокие звуки, а другие низкие? Все дело в том, как часто они машут крыльями: шмель делает это 300 раз в секунду, комар почти в два раза чаще. От этого и зависит тональность, то есть частота звука. Доказать это очень легко с помощью расчески и линейки.
"Расческа с ее широкими зубцами будет символизировать редкие взмахи крыльев. Я провожу с такой вот скоростью – получается звук довольно низкий. Если взять расческу с более частым гребнем и проводить с той же скоростью линейкой, звук получается более высокий", – отметил Каширский.
В какое ухо лучше шептать комплименты
Человеческое ухо слышит звуки частотой до 20 тысяч герц, то есть до 20 тысяч колебаний в секунду. Выше этого порога лежит ультразвук, который наши органы слуха не воспринимают. Зато на это способны многие животные, например, летучие мыши. Они не только слышат ультразвук, но и используют его, чтобы ориентироваться в пространстве. За этот талант рукокрылые млекопитающие должны сказать спасибо своей нежной барабанной перепонке.
"Сейчас мы с вами проведем небольшой эксперимент, где покажем, как воспринимает та или иная барабанная перепонка ультразвуки и виброзвуки. Давайте начнем с первого экземпляра. Дует феном. Возьмем также немного бумагу потолще и еще толще. Как мы с вами видим, чем тоньше барабанная перепонка, тем звуковые волны передаются в более высоких частотах", – говорит ветеринар Алексей Филиппов.
Говорят, женщины любят ушами. Но, оказывается, женские уши по-разному воспринимают слова любви. Ученые выяснили: если нашептывать комплименты в правое ухо, дама будет воспринимать их всерьез, а если в левое, то быстро забудет. В чем причина такой асимметрии, исследователи пока не знают. Ведь барабанные перепонки и в правом, и в левом ухе одинаково чувствительны.
Ведущий показал модель барабанной перепонки, которая располагается в черепе. Благодаря ей мы можем слышать, то есть эта мембрана очень чувствительная и очень тонкая, всего десятая доля миллиметра. Громкие звуки могут ее повредить, например, ударная волна при взрыве. Чтобы защитить барабанную перепонку даже от сильного взрыва, нужно открыть рот. Тогда давление будет и через ухо идти, и через рот, то есть давить будет одновременно с двух сторон.
Почему мужчины не слышат женщин
Женщины часто жалуются, что мужчины их слушают, но не слышат. Обычно дамы борются с этим, увеличивая звуковое давление на уши своих кавалеров. Но знающие люди утверждают, что действовать нужно по-другому: не повышать громкость, а, наоборот, снижать ее. Потому что прислушиваются не к тому, кто кричит, а к тому, кто говорит тихо. Актеры это хорошо знают.
"Спокойный, ровный голос на опоре, чтобы диафрагмочка работала. Мне приятно слушать голос, который спокоен, который как будто льется, как речка. Она льется, и все, ее не остановить. Вот это приятно. И у мужчин, и у женщин", – рассказала актриса Наталья Краснова.
У женщин голос, как правило, высокий и журчит, как реченька. И мужчинам это нравится. А вот дамы без ума от низких частот. Об этом знают все пикаперы, то есть специалисты по соблазнению доверчивых дам. Как только в поле зрения этих специально обученных ловеласов попадает интересная особа, они сразу начинают басить.
"У меня даже мурашки пошли по коже. Мужской бархатистый низкий бас говорит о том, что у мужчины много тестостерона. То есть он такой защитник, добытчик, который добудет мамонта и принесет мне покушать. И под его крылышком я буду себя чувствовать безопасно и спокойно", – пояснила оториноларинголог Ольга Палажук.
Откуда в ракушке шум моря
Говорят, если приложить к уху раковину моллюска, можно услышать шум моря. Вот только это вранье, потому что звуковые волны не способны аккумулироваться ни в твердых, ни в жидких телах. Но что за звук в таком случае доносится из панцирей морских гадов?
"На самом деле это не шум моря, это звук от различных явлений, которые вокруг нас постоянно происходят в окружающей среде. Звуки от этих явлений попадают в нашу ракушку, там многократно отражаются от стенок и, перемешавшись, выходят наружу. И этот звук наше ухо может интерпретировать как шум моря", – отметил физик-экспериментатор Виталий Бобышев.
Не в меру любопытные люди, чтобы узнать, по какой причине расшумелись соседи, прикладывают к стене стакан. Потому что он, благодаря своей цилиндрической форме, концентрирует акустические волны. Но на самом деле следить за соседями можно и без него.
"Мы просто убираем стакан и прислоняем ухо к стене. Это, оказывается, чуть сложно из-за анатомических особенностей головы. Но мы можем заметить, что слышно точно так же хорошо, как когда мы прикладывали стакан. То есть стакан в данном случае просто для удобства", – рассказал экспериментатор.
Как появляется эхо
Стены из кирпича и бетона, как и любые другие твердые тела, хорошо проводят акустические колебания. А еще они умеют звуковые волны отражать – так рождается эхо. Именно благодаря ему работают сонары беспилотных автомобилей и эхолоты субмарин. Ведь зная скорость звука и время, которое он затратил на свое путешествие, можно вычислить и точное расстояние до объекта. Покажем это на примере мяча, он будет играть роль акустической волны.
"Я ударял по мячу примерно с одинаковой силой на разных расстояниях, 10 метров и 5 метров. И, как показал опыт, мяч, отразившийся от стены с расстояния 10 метров, возвращался обратно за время примерно в два раза больше, чем с расстояния 5 метров. Примерно то же самое происходит с эхом", – заметил учитель физики Алексей Пегов.
Эхо в комнате без штор и мебели звучит не более секунды. А вот в пещере – 10, а то и 15 секунд. Дело в том, что в каменных мешках длиной в десятки и сотни метров звуковые волны отражаются многократно. Вот почему наши далекие предки устраивали концерты не под открытым небом, а под сводами из базальта или гранита.
Ведущий показал эксперимент с двумя видами жилищ. Одно современное, с мебелью и даже жильцами, а второе первобытное – пещера. Есть мнение, что в пещерах акустика лучше, чем в помещениях с мебелью. Иванченко расположил динамик напротив одной стенки. Когда будет подаваться звук, он будет отражаться от этой стенки и возвращаться в микрофон. Подается 440 герц, а на экране показывается, какой звук принимается: те же самые 440 герц. Таким образом, тот звук, который прозвучал в пещере, мы и услышим.
А теперь посмотрим, как поведет себя звук в квартире. Микрофон в одну сторону, динамик в другую. На этот раз отображается уже 436 герц, а подаются те же самые 440. Потеря – четыре герца, и это на таком маленьком расстоянии. Это значит, что звук, извлеченный из музыкального инструмента, придет к нам в уши искаженным. Поэтому даже самый хороший квартирник будет хуже самого плохого пещерника.