Распространение звука

Звук – это форма энергии. Звук вызывается колебательными движениями воздуха или другой среды. Звуковые волны перемещаются в пространстве благодаря сжатию и разрежению молекул воздуха. Сначала молекулы «слетаются» (это называется сжатием), затем «разлетаются» (это называется разрежением). Наглядное представление об этих волнах дает пружина, если ее растянуть.

Когда до нас доходит звуковая волна, внешнее ухо направляет ее внутрь, где она вызывает вибрацию барабанной перепонки. Эти вибрации усиливаются в 20 раз маленькими косточками – молоточком, наковальней и стремечком. Косточки заставляют вибрировать жидкость внутри спиральной трубки, называемой улиткой. Нервы в улитке передают сигналы в мозг, и мы распознаем звуки.

Вещество, в котором звук распространяется от источника к приемнику, называется передающей средой. Если между источником и приемником удалить упругую среду, то звук распространяться не будет и, следовательно, приемник не воспримет его. Продемонстрируем это на опыте. Поместим под колокол воздушного насоса часы- будильник. Пока в колоколе находится воздух, звук звонка мы слышим ясно. При откачивании воздуха из-под колокола звук постепенно слабеет и, наконец, становится неслышным. Без передающей среды колебания тарелки звонка не могут распространятся, и звук не доходит до нашего уха. Впустим под колокол воздух и снова услышим звон.

Хорошо проводят звуки упругие вещества, например металлы, древесина, жидкости, газы. Положим на один конец деревянной доски карманные часы, сами отойдем к другому концу. Приложив ухо к доске, мы ясно услышим ход часов. Привяжем к металлической ложке бечевку. Конец бечевки приложим к уху. Ударяя по ложке, услышим сильный звук. Еще более сильный звук услышим, если бечевку заменим проволокой. Мягкие и пористые тела – плохие проводники звука. Чтобы защитить какое-нибудь помещение от посторонних звуков, стены, пол и потолок прокладывают прослойками из звукопоглощающих материалов. В качестве прослоек используют войлок, прессованную пробку, пористые камни, различные синтетические материалы (например, пенопласт), изготовленные на основе вспененных полимеров. Звук в таких прослойках быстро затухает.

Жидкость хорошо проводят звук. Рыбы, например, хорошо слышно шаги и голоса на берегу, это известно опытным рыболовам. Звук способен отражаться от окружающих поверхностей (возникновение эха), а также поглощаться этими поверхностями. На свойстве звука отражаться от гладких поверхностей основано действие рупора (расширяющийся трубы). В рупоре волны не рассеиваются во все стороны, а образуют узконаправленный пучок, за счет чего мощность звука увеличивается. Итак, звук распространяется в любой упругой среде – твердой, жидкой и газообразной, но не может распространяться в пространстве, где нет вещества.