Мать эволюция дала нам уши неизвестно зачем. Со звуком на этой планете явные проблемы. Вы уже знаете, что скорость звука не везде одинакова. Возле самой земли она 340 метров в секунду, а на высоте 20 километров – уже 295. Но и это не всё. Скорость меняется еще и от температуры. В зимнюю стужу при минус 20 скорость звука падает до 318 метров в секунду, а летом при плюс 20 – вырастает до 342,5 метров в секунду.
Учёные давно уже пытаются разгадать звук? Понятно, что это колебания. Абсолютно всё что нас окружает – издает звуки. Шуршат, ударяясь друг о друга молекулы воздуха, звенят листвою тополя, сад издает таинственные шорохи. Все тела совершают колебания. Наше ухо воспринимает идущий звук только, если они колеблются с частотой не менее 16 и не более 20,000 раз в секунду.
Если что-то колеблется 12 раз или 33 тысячи раз в секунду – этого мы уже не слышим. Звуки до 16 называются инфразвуками, свыше 20 тысяч – ультразвуками.
То есть слышим мы в очень коротком диапазоне. Но даже его мы не используем полностью. В музыке самый низкий звук 27 колебаний, самый высокий – 4 тысячи. Человеческая речь занимает еще более узкий диапазон: от 80 до 1034 колебаний в секунду.
Еще одна неловкость – мы не можем общаться друг с другом на больших расстояниях, как например, киты. Если бы какой-то москвич имел луженую глотку и мог докричаться до Петербурга, то его слова услышали бы в Питере только через 31 минуту. Ответ пришлось бы ждать вообще более часа. Кажется тут нащупывается какая-то тайна. Спросим себя: какая скорость у звука в других средах?
Оказывается, скорость звука в воде – 1435 метров в секунду. В дереве – 4,800, в стали — 5,000, в стекле – 5,600 метров в секунду.
Приложив ухо к рельсам мы услышим поезд задолго до его появления. Если взять палку и прикладывать её к одним концом к разным частям механизма, а другим к уху можно услышать работу отдельных элементов агрегата.
Если один конец проволоки прикрепить к баяну, а другой вывести в другое здание, куда не сможет проникнуть звук, и этот конец закрепить на балалайке – то звуки баяна легко передадутся по проволоке. Балалайка заиграет, словно баян.
Ещё интересный момент: почему нам для получения звука приходится тратить так много энергии? Например, в сиренах, гудках применяется сжатый воздух или пар под большим давлением, либо тратится электричество, а звук разносится не очень хорошо. В чем дело? Оказывается, во всех источниках звука только малая часть энергии тратится на производство звука. Если бы вся энергия тратилась на производство звука, наши вопли разносились бы по всей планете на тысячи километров. На деле, из 100 частей, едва только 1 часть работы тратится на звук. 99 частей преобразовываются в другие виды энергии. Главным образом в тепловую.
Если преобразовать многолетнюю болтовню депутатов Госдумы всех созывов в энергию, её бы не хватило даже на то, чтобы вскипятить стакан воды.
Подведем итог. Люди затрачивают на производство звуков в воздушное среде большое количество энергии, но на выходе получают очень мало. 99 процентов уходит на преодоление сопротивления материалов и среды. Общение в атмосфере явно не наш конек. Мы лучше слышим в воде, в металле, в дереве и стекле. Получается атмосфера планеты, как бы не совсем наша среда обитания. Мы под неё приспособились за неимением лучшего. И используем очень небольшой диапазон звуков от всего огромного многообразия.
Теперь вспомним ещё вот что: когда мы идем по пустому темному коридору, как мы узнаем, что перед нами стена или поворот? Учёные прояснили этот вопрос. Когда отраженная звуковая волна возвращается к нам быстрее, чем 1/15 доля секунды, она сливается с волной от источника звука и изменяет его силу. Вот это изменение человек подмечает на подсознательном уровне. Вы замечали, что в темном коридоре мы начинаем непроизвольно покашливать, напевать, стучать, в общем, издаем звуки. Они нам нужны, чтобы определить расстояние до преграды. Так вот по подсчетам отраженный звук сливается с прямым звуком, когда до стены остается 11,5 метров. Именно в этот момент, мы понимаем, что перед нами преграда и притормаживаем.
Как мы находим источник звука на слух? Двумя ушами. Если одно ухо не работает, мы никогда не поймём с какой стороны пришел звук. Можете поэкспериментировать на досуге. Закройте одной рукой ухо. Закройте глаза и покрутитесь вокруг своей оси. Потом ваш товарищ путь хлопнет в ладоши. Вы укажете неверное направление на источник звука.
Какой же вывод тут напрашивается? Мы перестали жить по ночам, но до сих пор на подсознательном уровне ориентируемся в темноте по отраженным звукам. Словно летучие мыши. Общение в земной атмосфере до сих пор дается нам с трудом. Мы используем кучу энергии на производство звуков. Но имеем очень слабый результат. Земная атмосфера – явно не наша среда. Мы вышли из более плотных сред. Но вынуждены приноравливаться к жизни на этой планете.
Друзья! Ставьте лайки! Подписывайтесь на канал! Впереди много интересного!
Эпицентр 