Читальный зал -->  Физический фейерверк 

1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

Рис. 1.51.

прежде чем бокал разобьется?

1.53. Завывание ветра. В

фильмах ужасов монстры обычно творят свои злодейства под завывание ветра. Почему воет ветер?

150; 164, с. 442. 443; 1д, с. 109-115; 21 д.

Резонанс

уравнение Бернулли

1.54. Музыкальная игрушка. Конструкция этой игрушки очень проста: всего-навсего кусок гофрированной пластиковой трубки вроде шланга от пылесоса, открытый с обоих концов. Если взять трубку за один конец и крутить над головой (рис. 1.54), раздается музыкальный звук. Чем выше скорость вращения, тем выше тон; переход от одной ноты к следующей происходит не плавно, а скачком. Если вооружить такими игруш-

ками большую компанию, то звук получится устрашающий. В одной из английских постановок шекспировского Сна в летнюю ночь феи для пущего эффекта сопровождали такими звуками свое колдовство [1588]. Как образуется звук в этой игрушке и почему переход от тона к тону происходит скачкообразно?

Быть может, вы захотите отмахнуться от этих вопросов, сославшись на тот раз-

Рис. 1.54. Музыкальная игрушка.

дел в учебнике, где говорится о резонансе в открытых трубах. Однако прежде вы должны понять, почему вообще возникает звук, почему его частота зависит от скорости вращения, и представить себе, как движется воздух в трубке. И лишь тогда вы можете ссылаться на учебник, в котором объясняется, почему создаются и усиливаются только определенные частоты внутри трубы.

Влияет ли на частоту звука центробежная сила, действующая на трубку?

1588. Резонанс

образование вихрей

1.55. Поющие провода.

Почему телеграфные провода гудят на ветру? Почему пела на ветру мифическая эолова арфа? В частности, должны ли сами провода или струны арфы колебаться, чтобы создать звук? И если они движутся, то в какой плоскости - той, в которой дует ветер, или перпендикулярно ей? Чем определяется частота слышимого звука?

Предположим, вы хотите имитировать свист ветра в проводах, размахивая вилкой с длинными, тонкими зубьями. Как нужно размахивать ею: в плоскости зубьев или перпендикулярно ей? Попробуйте так и так.

Отчего деревья шумят зимой? Почему шумит лес? Все ли деревья шумят одинаково?

82, с. 304-313; 124, с. 114- 116; 126, с. 480-482; 127. с. 218-220; 142. с. 215; 145. с. 149-152; 150; 155, с. 188,

189; 159, с. 285-287; 164, с. 443-448; 165, с. 144; 207, с. 156, 157; 256, с. 126-128; 257, с. 123-130; 258-261; 1д, с. 109-115; 21д, 15д, с. 101-102.

Звуки вихрей обратная связь

1.56. Свистящий чайник.

В некоторых типах свистков для чайников на пути воздушной струи устанавливают препятствия. Например, краевой тон можно получить, направив струю воздуха на клин (рис. 1.56, а). Аналогично, поста-

Рис. 1.56,а. Образование краевого тона .

вив на пути струи кольцо, можно получить кольцевой тон (рис. 1.56, б). Наиболее

Рис. 1.56,6. Образование кольцевого тона .

распространены чайники такой конструкции, где на пути пара сделано отверстие, которое и создает звук (рис. 1.56, в). В каждом случае звук зависит от вида препятствия, но как? Что именно

Рис. 1.56,в. Образование тона отверстия .

издает свист, когда кипит чайник?

124, с. 116; 126, с. 482-485; 127, с. 220-223; 142, с. 216; 145, с. 169-174; 151; 257, с. 130-138; 258; 263-269; 1д, с. 112-115; 4д, с. 127, 130-135.

Резонанс звуки вихрей

1.57. Почему свистит бутылка? Примером еще одного типа свистка может служить маленькая бутылка из-под лимонада: если подуть поперек ее горлышка, она начинает звучать. Здесь налицо не только препятствие на пути струи (край горлышка), но и полость, примыкающая к этому препятствию. К тому же типу свистков относятся флейты, органные трубы и т. д. Почему все эти устройства производят звук определенной частоты? Каким образом, зажимая пальцами отверстия флейты и изменяя давление воздуха вблизи препятствия, мы извлекаем разные звуки? Влияет ли диаметр горлышка бутылки на частоту издаваемого ею звука? А ее форма? Допустим, я частично заполню бутылку водой, определю ее резонансную частоту с помощью камертонов, а затем встряхну. Форма полости, конечно,

изменится. А резонансная частота?

142, с. 163; 151; 159, с. 246- 253; 170, с. 205-208; 310; 1553; 8д, с. 735-738; 10д, 11 д.

Резонанс

1.58. Полицейский свисток.

Как действует полицейский свисток? Как и в свистках, описанных выше, здесь есть кромка, поперек которой направлена струя воздуха, и примыкающая к кромке полость. В полости также находится небольшой шарик. Какую роль он играет при свисте? Почему полицейский свисток не свистит под водой?

258; 22д; 23д, т. 4, с. 494.

1.59. Свист губами. В предыдущих задачах мы рассматривали различные виды свистков и пытались понять, как возникает свист в каждом случае. Значительно труднее объяснить свист, производимый губами. Как издается этот звук? Можно ли свистеть под водой?

82; 258.

1.60. Граммофонный рупор.

Вспомните старые граммофоны с их рукоятками и большими рупорами.. Для чего были нужны эти рупоры? Чтобы направлять звук в желаемую сторону? Почему использовалась не прямая труба, а расширяющаяся? Если мембрана звукоснимателя непосредственно, без рупора, сообщалась с окру-

жающим воздухом, то звук получался слабым. Каким образом расширяющийся рупор мог усиливать звук?

124. с. 212-214: 186. с. 208. 209: 8д, с. 742: 14д, гл. 5 § 7. гл. 6 § 4.

Дуют сюда

Рис. 1.61. Вихревой свисток.

Звуки вихрей

1.61. Вихревой свисток.

Вихревой свисток (рис. 1.61) издает звук, если дуть в трубку, входящую по касательной в круглую полость. Видимо, в полости возникает вихревой поток, и, когда он выходит через центральное отверстие, раздается свист. В вихревом свистке в отличие от обычного полицейского частота звука зависит от давления вдуваемого воздуха. Таким образом, меняя давление, на таком свистке можно сыграть какую-нибудь мелодию. Как возникает свист и почему частота зависит от давления?

258: 262. Вибрация

акустический импеданс мощность

1.62. Размеры пищалок и низкочастотных динамиков.

Почему в большинстве высококачественных систем зву-

ковоспроизведения низкочастотные динамики по своим размерам много больше пищалок (высокочастотных динамиков) ?

128. с. 148; 187. с. 272. 273. 280; 228. с. 174. 175; 8д. с. 741-743; 15д. с. 107-112.

Сферические и плоские волны интенсивность и область распространения импеданс

1.63. Рупор-мегафон. Каким образом рупор-мегафон усиливает голос в одном направлении? Может быть, многократные отражения внутри рупора ограничивают распространение звука в стороны? Такое объяснение звучит правдоподобно; но если сравнить размеры рупора с длиной звуковых волн, то становится непонятным, каким образом внутренние отражения могут обеспечить подобную направленность звука.

Итак, почему рупор усиливает голос в одном направлении?

127. с. 205-207; 142. с. 111; 145. с. 239. 240; 159; 213. с. 47; 235. с. 78; 242; 8д. с. 742.

Комбинационные тона нелинейное воспроизведение звука

1.64. Басовые частоты в динамиках малых размеров.

Не удивительно ли, что головные телефоны, стереонаушники, портативные транзисторные приемники могут воспроизводить низкие частоты (см. задачу 1.62)? Динамики в них очень малы, однако они воспроизводят низкие частоты. Рупоры старинных граммофонов тоже, казалось бы, не должны были воспроизводить низкие частоты. Почему же мы все-таки слышим их?

82. с. 256-261; 124. с. 29- 32. 84-87. 165. 214; 127. с. 400-402; 128. с. 31. 32. 56-59; 151; 152. с. 105-108; 170; 184. €.403-406; 209. с. 179-187; 228. с. 253-256; 237. с. 66-68; 256. с. 231- 245; 270. с. 129-133; 271. с. 50-52; 272. гл. 7. с.411- 413; 273-279; 4д. с. 248- 254; 5д. с. 407-410; 6д. с. 229-238.

Эффект Доплера

1.65. Рев гоночных машин и артиллерийских снарядов.

Почему нам кажется, что частота рева гоночной машины меняется, когда машина проносится мимо нас?

На полях сражений солда-

1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.