Багато людей хочуть знайти відповіді на запитання про те, що таке звукові явища, як і звідки вони виникають. За яким принципом одні звуки відрізняються від інших? Чому ми їх чуємо?
Сьогодні ми заглянемо в розділ фізики, який вивчає звукові явища. Цей розділ називають акустикою.
Коливання - причина всіх звуків на планеті
Якщо ми чуємо якийсь шум, то подумки ми можемо уявити це джерело, яке його видає. Так от, якщо розглянути його, там ми і побачимо те, що коливається. Коли ми з вами розмовляємо, то всередині нашого тіла коливаються голосові зв'язки. Таким чином, ми чуємо власний голос. Приклади звукових явищ у фізиці ми спостерігаємо і чуємо щодня.
Історична довідка
Вивчає фізика звукові явища з найдавніших часів. Нашими вічними супутниками в житті є шуми і звуки. Бувають шумові коливання нам приємні, інші ж нас дратують. З цих слів можна зробити висновок про те, що звуки і звукові явища по-різному впливають на свідомість і самопочуття людини. Відомо, що від деяких шумів людина може збожеволіти, а є такі звуки, які здатні зцілити будь-яку недугу у людини. Всі ці відкриття зробив чоловік ще до нашої ери. Трохи пізніше ви дізнаєтеся, які бувають звукові явища. А поки поговоримо про відкриття в області акустики.
Стародавні цивілізації
Дивовижний цілющий вплив звуку на людину помітили священнослужителі храмів Стародавнього Єгипту. Природно, вони використовували це явище в релігійних цілях. Тепер ритуальні свята єгиптян не обійшлися без хорів і піснеспівів. Трохи пізніше музика і звуки увірвалися вже в храми християн. Високим рівнем музичної майстерності раніше за всіх оволоділи індійці. Ще в ті далекі часи вони створили і активно застосовували нотну грамоту. Індійці наділили кожну ноту певним значенням. Остання нота гами «Не» обізвала печаль, нота «Па» обізвала радість.
Піфагор - батько акустики
Вже з давніх часів люди прагнули вивчити звукові явища. Наприклад, давньогрецький вчений математик і філософ Піфагор, який жив близько 2,5 тисяч років тому, проводив різноманітні досліди зі звуками. Завдяки своїм відкриттям він довів, що низький тон інструментів притаманний тільки тим, які мають довгі струни. Коли струна вкорінюється вдвічі, то і звук підвищується на одну октаву. Завдяки цим висновкам Піфагора було покладено початок у розділі фізики - акустики. Найперші акустичні прилади створили греки, які жили в епоху античності. Вони використовували їх у театрах. Ці прилади були у вигляді невеликих рупорів, які актори вставляли в свою маску для того, щоб посилювати звук. До речі, дуже цікаво було явище шепочучих статуй богів у Стародавньому Єгипті.
Відродження і Новий час
Протягом багатьох століть звукові явища так і продовжували вивчати. Наприклад, акустикою займався навіть живописець Леонардо да Вінчі. У своїх працях він сформулював принцип незалежності хвиль звуку від різних джерел. Через 400 років у Франції в Паризькій академії наук Жозеф Савер опублікував «Мемуари з акустики». Потім вже Ньютон вивчав роботи Савера. Базуючись на його висновках і висновках, розробив розрахунок довжини звукової хвилі. Ньютон дійшов висновку, що довжина звукової хвилі вдвічі більша, ніж труба, яка відтворює цей звук.
Визначення звуку
Що стосується звукових явищ? Переходимо до визначення поняття терміну «звук». Це механічні коливання, які поширюються в пружних середовищах, таких як: газ, рідини і тверді тіла. Такі механічні коливання сприймають органи слуху, тобто наші вуха. Найпростішим прикладом, який пояснить сутність звуку, буде струна будь-якого музичного інструменту. Вона передає коливання навколишнім частинкам повітря. Коливання поширюються далеко, а коли досягають вуха, вони викликають коливання барабанної перепонки. Таким чином, ми чуємо звук по-іншому.
Звукові явища в природі
Звукові хвилі побачити не можна. Однак можна уявити, як вони будуть виглядати. Для цього вам потрібно підійти до будь-якої водойми. Якщо ви кинете камінь в озеро або ставок, то спочатку ви побачите поглиблення. Потім вода підніметься, і внаслідок цього виникають на поверхні водойми хвилі, що представляють собою почергово чергуються западини і гребені. Вони будуть поширюватися в усі напрямки.
Розділи в акустиці
Питаннями виникнення та поширення, а також поглинання звуку займається акустика. За останні 10 років фізична акустика відкрила звуки, які лежать за межами чутності. Їх вивчає ультраакустика. Технічна акустика займається процесами отримання, передачі та прийомів звукозапису за допомогою електроприладів. Наступний розділ, який вивчає поширення звуку в приміщенні - архітектурна акустика. Для неї важливі не тільки розміри і форми приміщення, де досліджується звук, але також і матеріали, які покривають стіни і стелі приміщення. Музична акустика вивчає природу і походження музичних звуків. Поряд з іншими розділами, існує і морська акустика (гідроакустика). Вона покликана вивчати звукові явища у водному середовищі. Гідроакустика необхідна для розробки, а також створення звукових приладів, які можна використовувати на підводних човнах. Є ще один вид - атмосферна акустика. Вона вивчає звукові явища в атмосфері. Фізіологічна акустика стоїть на сторожі органів слуху. Завдяки їй ми знаємо можливості наших органів, їх устрій і дію. Цей вид акустики вивчає освіту звуків органів мови. І останній вид - це біологічна акустика. Вона розглядає питання ультразвукового і звукового спілкування тварин. Також вона вивчає механізми локації, якими користуються звірі, крім того, біологічна акустика покликана дослідити проблеми шуму і вібрації, вона необхідна для того, щоб боротися зі шкідливими шумами і для оздоровлення навколишнього середовища.
Аномальні природні звукові явища
На нашій планеті є місця, відомі за рахунок феномену гулу. Його описують, як постійне і низькочастотне гудіння. Джерело цього звуку досі не виявлено. Місто Талас у Нью-Мексико має таке аномальне джерело звуку. Дивно, що цей гул чують тільки 2% з місцевих жителів міста, вони кажуть, що звук є надзвичайно тривожним.
Аномальні природні звукові явища
Одним з найприємніших звуків людина вважає мурликання кішок. Вчені досі вивчають це явище. Походження цього звуку досі не можуть встановити. Не менш дивними в природі вважаються дуже складні і довгі звуки, які видають самці горбатих китів. Багато вчених вважали, що це необхідно для залучення самок, але останні дослідження довели, що звук приваблює зовсім не самок, а самців.
У природі існує величезна кількість звуків. Ми чуємо розкати грому. Взимку під нашими ногами хрустить сніг. Якщо закричати в лісі, то ми почуємо відлуння. Воно теж є прикладом звукових явищ у природі.
Таким чином, ми розглянули приклади звукових явищ у фізиці та природі. Тепер жодна перевірочна робота вам не страшна.
