Звук

Звук — это упругие колебания частиц среды — волны, продольно распространяющиеся в ней. Эти волны может уловить ухо, поэтому мы слышим звуки. Но вокруг нас постоянно раздаются звуки, которые мы не в состоянии услышать, потому что наши уши их не воспринимают.

Каким образом передается звук?

Для передачи звука необходима среда: воздух, вода или твердое тело. Когда сквозь воздух что-то двигается, молекулы газов воздуха, находящиеся рядом, тоже начинают колебаться. Волна распространяется, и мы воспринимаем ее звук. Чем сильнее частицы отклоняются от первоначального положения, тем звук громче. Так как звук передается с помощью волн, то чем дальше путь волны, тем она слабее. Вот почему наш голос доносится только на определенное расстояние. Если вы потратите больше энергии и закричите, звуковые волны будут более сильными и ваш голос можно будет услышать дальше. Звук не распространяется в вакууме, потому что там нет частиц, которые могли бы передать звуковую волну.

Можно ли измерить звук?

Звук можно измерить по нескольким параметрам: по частоте, длине волн и по амплитуде. Чем быстрее колеблются частицы среды, тем выше частота. Звуковые волны колеблются с различной частотой. Частота измеряется в герцах (Гц). 1 Гц = 1 колебание в секунду. У высоких звуков частота выше, чем у низких. Длина волны — это расстояние между двумя частицами, которые находятся в одинаковом положении (в одной фазе). У низких звуков длина волны больше, чем у высоких. Нижний предел звука, который способно уловить человеческое ухо, составляет приблизительно 16 колебаний в секунду или 16 Гц. Амплитуда — это максимальное расстояние, на которое отклонилась частица от первоначального состояния. Чем больше амплитуда, тем громче звук. Громкость измеряют в децибелах (дБ).

Звук распространяется так же быстро, как и свет?

Скорость звука значительно ниже скорости света. В сухом воздухе при 20 °C она составляет примерно 343 м/с и меняется с температурой и свойствами среды. Поэтому мы сначала видим молнию и лишь затем слышим гром. Задержка в 10 с соответствует расстоянию примерно 3,4 км.

Собаки воспринимают значительно более высокие частоты, чем человек. Поэтому «собачий свисток» может звучать очень тихо или быть неслышимым для людей, оставаясь слышимым для собаки

Что такое эхо?

Звуковые волны могут отражаться от любой поверхности, например от утеса, высокой стены или горы. Когда эта поверхность находится не слишком близко и не слишком далеко от нас, любой звук отражается от нее и возвращается обратно в виде эха. Чем дальше препятствие, тем слабее эхо и тем больше времени требуется для его возвращения. Звуковые волны продолжают ходить туда-сюда, ослабевая с каждым разом. Затем они теряют энергию и затухают.

Каким образом самолет преодолевает звуковой барьер?

Сверхзвуковым называют полёт быстрее местной скорости звука. Эта скорость не постоянна: она зависит прежде всего от температуры и высоты; у поверхности Земли при 20 °C составляет примерно 343 м/с. Первый подтверждённый пилотируемый сверхзвуковой полёт состоялся в 1947 г.: его совершил Чак Йегер на Bell X-1. Скорость самолёта часто выражают числом Маха — отношением его скорости к местной скорости звука. При сверхзвуковом полёте возникают ударные волны, которые наблюдатель на земле может услышать как звуковой удар.

Когда самолет развивает скорость выше скорости звука, на его передней кромке образуется ударная волна. Когда она достигает наблюдателя на Земле, он слышит громкий звук, похожий на взрыв Обычно сразу после «хлопка» наблюдатель слышит гул двигателей самолета, не слышный до прохождения ударной волны, поскольку самолет двигается быстрее звуков, издаваемых им

Какой диапазон звука улавливает человеческое ухо?

У молодых людей верхняя граница слышимого диапазона может приближаться к 20 000 Гц, а с возрастом чувствительность к высоким частотам обычно снижается. Основная частота человеческого голоса обычно лежит примерно в диапазоне от десятков до нескольких сотен герц; в спектре речи есть и более высокие гармоники. При крике основная частота повышается, но не до 13 000 Гц.

Музыка — это различные гармоничные сочетания семи нот основных тонов четырех октав и семи нот полутонов четырех октав. Все остальное называют шумом. Хотя большинство людей согласятся с этим определением, с ним можно и поспорить. Например, стуча по горшкам и сковородкам, можно создать необычную музыку!

Диапазоны слуха у животных различаются. Собаки и многие другие животные способны воспринимать частоты выше верхней границы человеческого слуха, то есть ультразвук. Слоны, напротив, особенно известны способностью воспринимать и использовать очень низкие частоты — инфразвук.

Каким образом ультразвук помогает врачам?

Ультразвуковые волны помогают врачам диагностировать те или иные заболевания, так как разные ткани организма по-разному отражают ультразвук. С помощью этого метода врачи могут следить за развитием ребенка во время беременности.

Как я говорю?

В гортани человека находятся голосовые складки. Поток воздуха заставляет их колебаться, создавая исходный звук, который затем изменяется резонаторами и органами артикуляции. У разных животных звукообразование устроено по-разному. У птиц главным голосовым органом служит сиринкс — нижняя гортань, расположенная в области разветвления трахеи; это не просто «костяное колечко».