Звуковые волны

Звуком называются механические колебания воздуха, воспринимаемые органами слуха. Воздух вибрирует - быстро колеблется взад-вперед - при движении в нем любого объекта. Например, ударяя в бубен, мы заставляем вибрировать туго натянутую кожу, колебания которой передаются молекулам воздуха. В воздухе возникают звуковые волны, слышимые нами. Величина звуковых волн поддается измерению - чем больше они по размаху, тем громче звук. По мере удаления от объекта звучания волны теряют свою силу, поэтому мы плохо слышим звуки на большом расстоянии.

Высокие и низкие

Мы можем различать высоту звука - его тон, который зависит от длины звуковой волны. Частота волны - это число ее колебаний в 1 секунду. Ее измеряют по числу гребней волны, проходящих за это время. Высокочастотные волны короткие и воспринимаются как высокие звуки - пение птиц, плач ребенка, милицейская сирена, а низкочастотные звуковые волны длинные, они характерны для низких звуков - грома, барабана, оперного баса.

КАК МЫ СЛЫШИМ

Звуковая частота измеряется в герцах, сокращенно Гц. Один герц соответствует одному колебанию в секунду. Люди с острым слухом слышат звуки в диапазоне от 25 Гц до 20 000 Гц, а летучие мыши и собаки - более 50 000 Гц. Наша ушная раковина действует как воронка, концентрируя звуковые волны и направляя их к барабанной перепонке. Достигнув барабанной перепонки, звуковые волны заставляют ее вибрировать и через систему слуховых косточек передавать вибрацию во внутреннее ухо - «слуховую улитку», где механическая вибрация преобразуется в электрические импульсы слухового нерва. Импульсы от слухового нерва передаются в мозг, где они воспринимаются как звуки.

СКОРОСТЬ И ГРОМКОСТЬ

Во время грозы мы слышим удар грома через несколько секунд после вспышки молнии. Это говорит о том, что стены безэховой камеры поглощают все звуки, поэтому там эха нет. Разные животные издают и слышат звуки разных частот.

У людей весьма узкий частотный диапазон восприятия звука.

Скорость света в миллион раз больше, чем скорость звука. Звук распространяется не только в воздухе. Он проходит через стекло и воду. Скорость звука в воде почти в пять раз выше, чем в воздухе.

Громкость звука измеряется в децибелах, сокращенно дБ. Нижний порог слышимости - 10 дБ, обычная громкость -30-60 дБ, но звуки выше 85-90 дБ могут привести к глухоте, особенно если они продолжаются долго. Музыканты, а также люди, долгое время работающие на шумном производстве, рискуют со временем частично потерять слух.

▲ Амплитуда характеризует силу звука - громкость, а длина волны (частота) - тон, высокий или низкий.

▲ Звуковые волны распространяются от источника, как круги на воде от упавшей капли.

▲ Ультразвуковое обследование позволяет получать изображение плода в чреве матери.

▲ Сверхзвуковой реактивный самолет летит быстрее звука. Поэтому заранее, издалека, мы не слышим его приближения. Сначала он пролетает над нами, а уже потом раздается громоподобный звук - это наших: ушей достигла ударная волна, оставленная удаляющимся самолетом.

▲ Стены безэховой камеры поглощают все звуки, поэтому там эха нет.

▲ Разные животные издают и слышат звуки разных частот. У людей весьма узкий частотный диапазон восприятия звука.