Звук — это энергия, которая разнонаправленно движется в пространстве в виде вибраций. И распространяется она волнообразно — как круги от камня, брошенного в прежде неподвижную воду.
Первый из экспериментов покажет, что звуковые волны действительно обладают энергией. Если собрать звук в трубу, то внутри нее звуковые волны будут концентрироваться и следовать далее в том направлении, которое определяется положением ее в пространстве. Нацельте такую «звуковую трубку» на пламя свечи, и энергия волны задует огонь.
Второй из экспериментов всецело посвящен силе звука. Мы убедимся, что звуки становятся все тише и тише, если звуковым волнам позволить беспрепятственно рассеиваться в пространстве. Ученые утверждают, что более громкие звуки отличаются большей амплитудой (размахом колебаний).
Наконец, в ходе третьего эксперимента вы исследуете такое явление, как высота звука, сделав своими руками свирель. Низкие звуки рождаются при небольшом числе колебаний в минуту. Музыканты говорят о «низких тонах», однако ученые называют такие колебания как «низкочастотными». Устройство и звучание свирели показывает, что высота тона зависит от длины каждой трубки.
Сыграй-ка еще раз, Сэмми!
Вы можете извлечь глубокие и низкие по тону басовые звуки, взяв в руки гитару. Медленные вибрации такого рода происходят с частотой примерно 50 раз в секунду. Высокие звуки рождают вибрации намного большей частоты.
Как путешествует звук
Вам понадобится:
Как путешествует звук: полупрозрачный материал — упаковка для пищевых продуктов (или резинка от воздушного шарика); картонная трубка; резиновая лента; свеча; спички.
Оберните поплотнее полиэтиленом конец трубки. Резинкой зафиксируйте его. (Вместо полиэтилена вы можете взять плоский кусочек резинки от обычного надувного шарика.)
Попросите кого-нибудь из взрослых зажечь свечу. Направьте трубку на свечу незакрытым концом на расстоянии примерно 10 см от язычка пламени. Энергично хлопните ладонь по материалу, закрывающему другой конец трубки.
Вы услышите, как звук выходит из другого конца трубки, порождаемый давлением, которое волна создает в воздухе. Трубка концентрирует энергию звуковой волны и направляет на пламя свечи, гася его с характерным хлопком.
Звуковые волны
Вам понадобится:
Звуковые волны: тикающие часы; труба диаметром 5 см и длиной 1 м.
Поднесите к уху наручные часы. Вы услышите исходящее от них тиканье. Звук этот слабеет по мере того, как вы отодвигаете часы от уха.
Пусть ваш приятель поднесет конец трубы к уху, а у другого конца вы поместите часы. Труба концентрирует звук и не дает ему рассеиваться. Несмотря на расстояние, тиканье часов у другого конца трубы будет ясно различимо.
Как сделать свирель
Вам понадобится:
Как сделать свирель: ножницы; широкие соломинки для напитков; пластилин; картон; скотч.
Отрежьте четыре пары кусочков разной длины от соломинок для напитков — по 9 см, 8 см, 7 см и 6 см. Закройте один конец каждой соломинки маленьким комочком пластилина.
Аккуратно вырежьте лист синего картона, как показано на фотографии. Зафиксируйте соломинки на определенных местах картонки клеящей лентой, расположив отрезки соломинок по возрастающей — от самой длинной к самой короткой.
Мягко подуйте в отверстия соломинок. Вы обнаружите, что более длинные из них производят звуки более низкого тона, чем короткие. Длинные трубки настроены на низкие звуки, а короткие — на высокие. Иначе говоря, чем длиннее трубка, тем ниже частота производимых ею звуков и наоборот.