Деякі пісні ми не співаємо, бо вони занадто глибокі, інші тому, що вони занадто високі. На наступній схемі кольорові смуги вказують, які частоти може видавати людський голос. Подібні діапазони вказані на схемі для інших тварин та для деяких продуктів людського призначення. Кожен показує найнижчу і найвищу частоти в герцах.
Діапазон звуків, який ми можемо почути, набагато більший. На схемі цей діапазон позначений білими смугами. Якщо тон має частоту нижче 20 Гц, людське вухо більше не сприймає його. Однак ми можемо сприймати це на дотик, відчуваємо, як тіло тремтить. Звук з частотою менше 20 Гц називається інфразвуком. Він виділяється багатьма машинами і передається переважно твердими речовинами, такими як підлога та стіни. При більших обсягах або при більшій тривалості інфразвук шкідливий для живих організмів. Слони вони використовують інфразвук для взаємного спілкування. Їх можна почути на відстані декількох кілометрів. Поясніть, чому миші, наприклад, не могли використовувати інфразвук (порівняйте з тонами, що видаються різними музичними інструментами, або голосами дитини, жінки та чоловіка).
Відповідь: Чим більше тіло чи тварина, тим глибші тони вони можуть видавати.
Ультразвук - це звук з дуже високою частотою, настільки високим, що наше вухо його вже не сприймає. Деякі тварини можуть не тільки сприймати ультразвук, але й випромінювати його. Найвідоміший з них - кажан, який використовує ультразвук, щоб бачити в темряві. Він видає короткі свистки і слухає, з якого боку до нього надходить відбитий звук. Однак іноді кажан видає і звичайні звуки, які ми можемо почути.
Кажан використовує той самий метод, що і моряки при вимірюванні глибини моря, або рибалки, коли шукають групи риб, або солдати, коли шукають ворожий підводний човен нижче рівня моря. Вони ним користуються ехолот - пристрій, який видає короткі звукові сигнали, які повертаються після відображення. Пристрій вимірює, скільки часу це зайняло, і відповідно обчислює відстань.
Ультразвук використовується лікарями, щоб заглянути в організм людини. Це можливо, оскільки звукові хвилі поширюються з різною швидкістю в різних тканинах тіла. Чим твердіша тканина, тим швидше в ній поширюється звук. Всякий раз, коли звук потрапляє на межу між м’якою і твердою тканиною, частина його відскакує. (Він також відскакує, потрапляючи на межу між повітрям і скелею, або повітрям і водою - ми чуємо ехо.) Лікар направляє ультразвук в організм. Пристрій контролює, де відображається ультразвук, і відображає ці місця на екрані. Сьогодні вагітні жінки регулярно обстежуються таким чином, щоб побачити, чи добре розвивається дитина. Ми також можемо легко розпізнати на екрані, народився хлопчик чи дівчинка. Перевага ультразвукового дослідження полягає в тому, що воно взагалі не пошкоджує живу тканину. І навпаки, рентгенівські промені не слід використовувати для обстеження вагітних жінок, оскільки вони можуть завдати шкоди дитині.
Дуже сильне ультразвук застосовується, наприклад, для очищення скла та самоцвітів. Він також може розпорошувати краплі жиру в розчині на мікроскопічні краплі. Таким чином, він виробляє емульсію жиру у воді. Емульсіями є, наприклад, усі косметичні креми та лосьйони.
Дуже сильне ультразвукове дослідження також може подрібнити камені в нирках на дрібний пісок, який потім легко проходить через сечовивідні шляхи. Без використання ультразвуку ці камені довелося б видалити хірургічним шляхом.
Звучить у дикій природі
Для більшості добових тварин слух є другим найважливішим почуттям відразу після зору.
Для нічних істот, таких як сови або кажани, слух навіть важливіший за зір.
Перш за все, слух повідомляє людям і тваринам про те, що відбувається навколо них, наприклад, про те, що ворог наближається, або полює, що лід тріскається. Людина, яка не чує, легко може стати жертвою дорожньо-транспортної пригоди. Це вірно навіть у тих, хто має добрі вуха, але саме через них слухає слухач.
Слух також використовується для спілкування між представниками одного виду. Деякі комахи, такі як цвіркуни, видають звуки, щоб залучити партнера по спарюванню. Звірі використовують біль, щоб виразити біль, висловити загрозу або закликати до полювання. Можна спілкуватися найкраще з усіх тварин. Він має таку форму черепа і дихальних шляхів, що може видавати різні другі звуки.
Коли хтось телефонує нам у тренажерному залі чи у критому басейні, це важко зрозуміти. Кожен звук приходить до нас кілька разів, спочатку безпосередньо, а потім після одного або декількох відблисків від стін. Ці великі корпуси мають відбиття, інколи довге в секунду. Замість одного слова ми чуємо суміш кількох різних звуків.
Театри повинні бути побудовані таким чином, щоб глядачі могли повністю зрозуміти кожне слово зі сцени. Ми досягаємо цього, видаляючи множинне відлуння. Тому стіни оглядового майданчика дуже міцні, з балконами та безліччю виступаючих прикрас. На таких стінах більша частина звуку поглинається.
На відміну від них, стеля залу зазвичай гладка і має форму перевернутої чаші. Він діє як звукове дзеркало, яке відображає звук від сцени до глядача. Після відбиття звук лише трохи відстає від прямого звуку, а отже, не зменшує розбірливості. Навпаки, глядач чує голосніше, а отже, і краще. Коли граємо під відкритим небом, де цієї відбитої хвилі немає, ми чуємо акторів ледь чутно.
Концертні зали будуються інакше, ніж театральні зали. Це тому, що ми не заперечуємо проти невеликого звучання музики. Музика, що звучить у залі, який майже не відбивається, звучить для нас глухо. Нам приємніше, коли звук ще на деякий час стихає. Однак навіть у концертному залі звук не повинен бути таким довгим, як у тренажерному залі.
Наука про звук називається акустикою. Коли ми говоримо, що в залі хороша чи погана акустика, ми маємо на увазі, що ми чуємо звуки в ньому добре і приємно, або погано, і неприємно. При проектуванні будівель необхідно враховувати акустику більших залів та навчальних класів.
Повторити:
1. Що таке інфразвук і де він використовується?
2. Як кажан бачить вухами в темряві?
3. Скрізь, де люди використовують ультразвук?
4. Де виникає реверберація і як ми можемо її видалити?
Список літератури:
Фізика 9 для початкових шкіл та багаторічних гімназій, Мартін Мачачек