Самые интересные факты о звуке. Интересные факты о звуке и звуковых волнах 10 интересных фактов о звуках

Физика древнейшая наука, которую изучают светлые головы всего человечества. Более того, данная наука входит в учебный курс практически всех учебных заведений мира. Но к огромному сожалению, в огромном количестве теорий и законов, теряются удивительные факты. В данной статье, мы попытаемся рассказать об удивительных фактах, такого физического понятия, как звук.
Например наиболее удивительным физическим фактом, является то, что глухие люди все-таки могут слышать некоторые звуки. Более того, глухие люди, могут даже иметь музыкальный слух. Например, в одном решение физики, было установлено, что вибрационное восприятия звуков, глухими людьми вполне возможно и доказано. И теперь понятно, что вибрация имеет так же физическое свойство звука. Ярким подтверждением сказанного, является знаменитый композитор Бетховен. Бетховен не имел слуха, тем не менее умудрялся писать замечательные композиции, для этого он брал палку, один её конец подставлял к роялю, а другой брал в рот, таким образом он слышал вибрационные звуки. По сути, через костные нервы зубов, вибрационный звук передавался непосредственно в головной мозг, что и позволяло сочинять чудеснейшие произведения.
Более того, инфразвук может так же быть слышен, для людей не имеющих слуха. Учеными было установлено, что человек не имеющий слуха более 30 лет, находясь на глубине 5 метров, хотя бы по 30 минут каждый день, может научится распознавать инфразвуковые волны. Напомним, что инфразвук – это звук, который имеет колебание ниже 15 Гц. Обычно такой звук воспринимается, только обитателями подводного мира. Но при определенной тренировке и глухие люди, могут воспринимать данный звук. Это объясняется, тем что у здоровых людей в процессе их жизнедеятельности, развивается совсем другая направленность восприятия звука, тогда как у глухих людей не развивается вообще никакой. Более того такой звук, глухим человеком может быть услышан и за 100 км. От места его происхождения.
Это далеко не все интересные факты о, таком физическом понятии как звук. Тем не менее в данной статье, мы попытались раскрыть наиболее интересные факты, которые практически никогда не указывались в учебных материалах и решение задач по физике онлайн , не могли предполагать даже подобного ответа. Поэтому, если Вам интересна физика не только как сухой учебный материал, то тогда Вам в обязательном порядке нужно узнавать об удивительных фактах, которые она содержит. Тем более что физика имеет ещё множество не раскрытых тайн, все что Вам нужно читать не только учебники, но и интересные статьи. Решение различных задач по физике, имея в голове не только учебную теорию, но и знания об удивительных фактах, будут получатся намного быстрее и интереснее.

Все представления человечества о звуке получены путём наблюдений за окружающим миром, природой и проведением экспериментов. В давние времена, первобытный человек, наблюдая за листьями на дереве, видел, как они колышутся от ветра и шелестят, издают звук, когда взаимодействуют друг с другом. А если постучать палкой по дереву получается звук один, на другом дереве – иной.


Используя камни можно получить тоже звуки, но другие. Некоторые звуки, как например шум волны нравились первобытным людям, а некоторые, как например гром или крик зверя – пугали. Сейчас уже тяжело достоверно утверждать, как всё происходило и сколько времени понадобилось для классификации, но наблюдая за маленькими детьми легко отследить, как происходит процесс познания и усвоения звуков.

Звук и его восприятие является методом передачи информации . Любой звук заставляет человека проявлять реакцию. Это происходит незаметно для самого человека, если звуки знакомые и постоянные. Некоторые люди, для повышения внимания, специально концентрируются на звуке и анализируют его, строя логические цепочки и получая больше информации.

Для человека вполне приятен и комфортен тихий размеренный звонкий звук, однако низкое гудение вызывает тревогу. Высокие ноты в голосе человека или в песне, заставляют обратить на себя внимание, но не так приятны для прослушивания. Научным путём определено, что звук измеряется в децибелах, и возникает от любого перемещения любых предметов, организмов и частиц в воздушном пространстве или любой другой среде.


Одни звуки человек воспринимает, улавливает и слышит, другие – не может распознать и воспринять, соответственно не слышит. Это определяет диапазон, тоесть область восприятия человека. Это значение находится приблизительно в середине шкалы всех существующих звуков известных на планете. Самыми низкими считаются инфракрасные звуки, а самыми высокими – ультразвуки. Проводя эксперименты со звуком, человечество выделило необычные и интересные факты , а именно:

1. Некоторые животные, как например собаки и гуси, слышат более высокие звуки, чем человек, и реагируют на них. Поэтому они считаются лучшими охранниками.
2. Звук – это реакция воздействия на частицы воздуха, которые волнообразно передают приложенную силу к слуховым органам человека. В воде такой процесс происходит быстрее и поэтому звук слышен в четыре раза быстрее, чем в воздухе.
3. Спокойная человеческая речь производит шум с силой 60 децибел, шепот — 30, а громкая песня или крик – до 80.
4. Все с детства знают, что если поднести ракушку к уху можно услышать шум море. На самом деле, мы слышим лишь звук, который издаёт кровь, двигаясь по нашим сосудам, а ракушка выступает в роли резонатора, усиливая звук.
5. Во время грозы можно легко рассчитать расстояние до эпицентра стихии, если посчитать время, прошедшее от вспышки молнии до ближайшего раската грома и умножить на скорость звука – 330 м/с. Такое значение будет не точным, но определить приближается гроза или удаляется, поможет.
6. Звукотерапия последнее время считается очень действенным методом лечения. Использование в музыкальном произведении звуков природы, очень успокаивающе влияет на организм вцелом. К инструментам, полностью воспроизводящим природные звуки, относятся все смычковые, особенно виолончель, и духовые. Использование неприродных, искусственных звуков, лязга металла, шума приближающегося поезда, автомобиля, электронных обработок чуждо человеческому организму и заставляет держаться всегда в напряженном состоянии, повышая общий тонус организма и прибавляя адреналин в кровь. Но, постоянное пребывание в таком состоянии пагубно сказывается на организме и человек быстро устаёт, становится нервным и раздражительным. Отлично поможет в такой ситуации классическая музыка.
7. Самым громким из растений считается обыкновенный кактус. В засушливое время растение начитает вибрировать и издавать звук на очень высокой частоте, выбивая из почвы молекулы воды. Именно поэтому и выглядит растение как огромный барабан или как огромная труба. Услышать такой звук человеку не под силу, но зафиксировать приборами возможно.
8. Звук всегда сопровождается ударной волной. Высокие звуки чаще всего человек ощущает именно благодаря ударной волне, поэтому существует поговорка – кожей чувствую. Действительно, именно кожа ощущает кратковременное воздействие ударной волны, а человеческий мозг определяет его как звук. Это происходит за доли миллисекунд, поэтому ощутить физически удар невозможно. В некоторых случаях ударная волна настолько усиливается звуком, что наносит вред организму, например как при ударе саблей или шпагой.
9. Самый громкий звук, который отнесли к рекордам Гиннеса, получили совершенно случайно, от падения металлического стенда в закрытой подземной лаборатории. Звук был слышен на расстоянии 161 км от источника.
10. Звук и шум влияет на организм человека вцелом. Например, привыкая к звукам города, оказавшись в дикой природе, многие испытывают дискомфорт от непривычных звуков. Интересный эффект наблюдается и при перелётах на самолётах. Даже еда кажется менее солёной, более сладкой, а алкоголь менее крепким.

Основная функция звуковых волн — распространятся в любой среде, кроме вакуума, и отбиваться от преград — активно используется человечеством, как эхолокация. Очень много приборов для определения расстояния, плотности и даже цвета базируются именно на этом принципе. Все животные в той или иной мере используют звуковые волны в ультразвуковом диапазоне, даже рыбы. У летучих мышей, дельфинов, бабочек такое явление является просто жизненно необходимым и позволяет ориентироваться в окружающем мире.

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.

Самодельный телефон из нитки и спичечных коробок

Возьми 2 спичечных коробочки (или любые другие коробочки подходящих размеров: из-под пудры, зубного порошка, скрепок) и нитку длиной несколько метров (можно на всю длину школьного класса).Проткни иголкой с ниткой донышко коробка и завяжи на нитке узелок, чтобы она не выскакивала.Таким образом, оба коробка будут соединены с помощью нитки.В телефонном разговоре участвуют двое: один говорит в коробок, как в микрофон, другой- слушает, приложив коробок к уху. Нить во время разговора должна быть натянута и не должна касаться каких-либо предметов, включая и пальцы, которыми держат коробки. Если прикоснешься пальцем к нитке, разговор тут же прекратится. Почему?

Музыкальные инструменты.

Если взять несколько пустых одинаковых бутылок, выстроить их в ряд и наполнить водой (первую небольшим количеством воды, последующие заполнять по нарастающей, а последнюю наполнить доверху), то получится музыкальный ударный инструмент. Ударяя по бутылкам ложкой, мы заставим воду колебаться. Звуки от бутылок будут различаться по высоте.

Берем картонную трубку, вставляем в неё, как поршень, пробку с воткнутой вязальной спицей и перемещая поршень, дуем в край трубки. Звучит флейта!

Берем коробку с не проминающимися краями, надеваем на нее кольцевые резинки (чем туже обхватывают они коробку, тем лучше), и готова арфа! Перебирая резинки, как струны, слушаем мелодию!

Еще одна “музыкальная” игрушка.

Если взять кусок гофрированной пластиковой трубки и раскрутить его над головой, то раздастся музыкальный звук. Чем больше скорость вращения, тем выше высота звука. Поэкспериментируй! Интересно, чем вызвано появление звука в этом случае?

Знаешь ли ты

Самолёт, летящий со сверхзвуковой скоростью, обгоняет создаваемые им звуки. Эти звуковые волны сливаются в одну ударную волну. Достигая поверхности земли, ударная волна выбивает стёкла, разрушает постройки, оглушает.

Звук издаваемый синим китом громче, чем звук выстрела рядом стоящего тяжелого орудия, или громче, чем звук стартующей ракеты.

При прохождении метеоритами атмосферы Земли возбуждается ударная волна, скорость которой в сто раз выше звуковой, при этом возникает резкий звук, похожий на звук рвущейся материи.

При умелом ударе кнутом вдоль него образуется мощная волна, скорость распространения которой на кончике кнута может достигать огромных значений! В результате возникает мощная ударная звуковая волна, сравнимая со звуком выстрела.

Таинственная галерея шепотов

Лорд Рэлей первым объяснил загадку галереи шепотов, расположенной под куполом лондонского собора Святого Павла. На этой большой галерее очень хорошо слышен шепот. Если, например, ваш приятель шепнул что-нибудь, обернувшись к стене, то вы услышите его, в каком бы месте галереи вы ни стояли.
Как ни странно, вы слышите его тем лучше, чем более “прямо в стенку” он говорит и чем ближе к ней стоит. Сводится ли эта задача просто отражению и фокусировке звука? Чтобы исследовать это, Рэлей изготовил большую модель галереи. В одной точке ее он поместил манок - свистульку, какой охотники приманивают птиц, в другой - чувствительное пламя, которое чутко реагировало на звук. Когда звуковые волны от свистульки достигали пламени, оно начинало мерцать и таким образом служило индикатором звука. Вы, наверное, нарисовали бы путь звука так, как показано стрелкой на рисунке. Но, чтобы не принимать это на веру, представьте себе, что где-то между пламенем и свистулькой у стены галереи помещен узкий экран. Если ваше предположение относительно хода звуковых волн верно, то при звуке свистульки пламя все равно должно мерцать, так как экран, казалось бы, находится в стороне! Однако в действительности, когда Рэлей установил этот экран, пламя перестало мерцать Каким-то образом экран преградил путь звуку. Но как? Ведь это всего лишь узенький экранчик и расположен он вроде бы в стороне от пути звука. Полученный результат дал Рэлею ключ к разгадке секрета галереи шепотов.

Галерея шепотов (в разрезе)

Модель галереи шепотов, сделанная Рэлеем. Звук свистка заставляет пламя мерцать.

Если у стенки модели галереи установлен тонкий экран, пламя не реагирует на звуки свистков. Почему? Непрерывно отражаясь от стен купола, звуковые волны распространяются в узком поясе вдоль стены. Если наблюдатель стоит внутри этого пояса, он слышит шепот. За пределами этого пояса, дальше от стены, шепот не слышен. Шепот слышен лучше, чем обычная речь, так как он богаче звуками высокой частоты, а “пояс слышимости” для высоких частот шире. Звук при этом распространяется как бы в цилиндрическом волноводе и его интенсивность убывает с расстоянием значительно медленнее, чем при распространении в открытом пространстве.

Шумящие водопроводные трубы

Почему водопроводные трубы порой начинают рычать и стонать, когда мы открываем или закрываем кран? Почему это не происходит непрерывно? Где именно возникает звук: в водопроводном кране, в части трубы, примыкающей непосредственно к крану, или в каком-нибудь изгибе ее где-то дальше? Почему шум начинается только при определенных уровнях расхода воды? Наконец, почему шум можно устранить, присоединив к водопроводной трубе закрытую с другого конца вертикальную трубку, в которой находится воздух? При увеличении скорости потока в местах сужений в трубах может возникать турбулентность, которая приводит к кавитации (образованию и разрыву пузырьков). Колебания пузырьков усиливаются трубами, а также стенами, полами, потолками, к которым трубы прикреплены!. Иногда шум может быть вызван и периодическими ударами турбулентного потока о препятствия (например, сужения) в трубе.

Физика - удивительный и интересный предмет, занимательная наука.
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.

Читайте так же ,