#физика | Наука тишины

12 Мая 2014 в 18:00, Олег Довбня 5 212 просмотра 2

Мишка мягкая игрушка

Сегодня мы будем учиться… тишине. Некоторые материалы легко пропускают через себя звуки, другие же поглощают их, отталкивают или искажают. Современный человек настолько привык к фоновым шумам, что порой их не замечает. И тем не менее иногда посторонние звуки только отвлекают от чего-то очень важного. Быть может, от желания побыть наедине с самим собой.

Кухонный таймер

Замечательная книга Дженис Ванклив «Engineering for Every Kid» открывает не только детям, но и взрослым великие и одновременно простые загадки окружающего мира. Ведь многое было позабыто в суете будней и шумной радости выходных. Многие замечательные знания проходят мимо и потом бывает так приятно вновь с ними встретиться.

Необходимые материалы и оборудование

Ватные шарики

Механический кухонный таймер; коробка из-под обуви; 2 карандаша; ватные шарики в количестве, достаточном, чтобы заполнить коробку.

Ход эксперимента

1. Постарайтесь отключить все посторонние звуки: телевизор, стереосистему и прочую технику, которая работает достаточно громко.

2. Поместите таймер в картонную коробку, закройте ее крышкой и поставьте на подоконнике или столе.

3. Отходите по прямой линии от коробки до тех пор, пока не перестанете слышать звук тикающего таймера.

4. В этом месте положите карандаш.

5. Теперь наполните коробку (поверх работающего таймера) ватными шариками, но сам таймер оставьте в той же точке коробки, где он находился и прежде.

6. Коробку оставьте в том же самом месте, в котором она находилась в первой части эксперимента. Для чистоты эксперимента, фоновых звуков должно быть столько же. А это значит, что телевизор включать не надо.

7. Отходите до тех пор, пока не перестанете слышать тиканье таймера и положите карандаш на пол в этом месте.

Что произошло?

Когда коробка заполнена ватными шариками, вы перестаете слышать звук таймера в точке, более близкой к коробке с ним.

Почему?

Изолирующим материалом называют такой материал, через который энергия плохо проходит. Поскольку звук является одним из типов энергии, хлопковая вата впитывает большую его часть и частично предотвращает его распространение за пределы коробки. Степень тишины зависит от мощности звуковой энергии. Если часы в наполненной ватой коробке слышны только тогда, когда вы находитесь рядом с ней, это означает, что энергия звука, проникающего из изолированной ватой коробки меньше, чем энергия звука, проникающего из той же коробки, но не изолированной.

Звук — это вибрация, поэтому в пушистых ворсистых рыхлых материалах он распространяется медленнее. Звук является волной, передаваемой путем вибрации материалов, таких как воздух. Звуковые волны проникают в человеческие уши. Затем уши дают сигнал мозгу, который и интерпретирует эти звуки. Материалы вибрируют с разными скоростями и звуковые волны отличаются своей величиной. Эти звуки мозг распознает, как обладающие определенными свойствами. Одним из важнейших свойств звука является его громкость.

Если в помещении хорошо слышны звуки, то говорят, что оно обладает хорошей акустикой. Акустика помещения зависит от того, как звуковые волны взаимодействуют с расположенными там предметами. Те или иные предметы могут взаимодействовать со звуковыми волнами тремя различными способами:

(1) Отражаться, «отскакивать» от твердых гладких материалов, таких как зеркала, дощатые полы и мебель без обивки.

(2) Впитываться, абсорбироваться мягкими, пушистыми материалами, такими как ковры, шторы, мягкая мебель и неровными поверхностями, в частности текстурными стенами.

(3) Возможна также диффузия — рассеивание звуковых волн, то есть их распространение во многих различных направлениях. Это происходит при взаимодействии звуковых волн с твердыми и гладкими предметами, не обладающими равномерной формой. Наилучшим примером таких предметов могут служить книги различных размеров на полке. Происходит это потому, что волны «отскакивают» от поверхностей в разных направлениях.

В помещении, в котором стоит мягкая мебель, на окнах занавески, а пол покрыт ковром, вы можете даже не услышать своих шагов. В этом же помещении, но пустом, без мебели, занавесок и ковра, звуки ваших шагов будут значительно громче. Это происходит потому, что мягкая мебель, занавески и ковры поглощают звуки. А стены и пол пустого помещения его отражают. Всем известен такой эффект, как эхо. Он формируется отраженными звуковыми волнами. В пустом помещении вы услышите не только свои шаги, но и эхо, то есть отраженные звуки. Если взять три игрушки: плюшевого мишку, мяч и юлу, то именно плюшевый мишка будет наиболее звукопоглощающей из них.

Все эти и многие другие знания о свойствах звука необходимы инженерам по акустике. Ведь акустические качества больницы, где необходима тишина, должны отличаться от акустики спортивных и концертных залов.

Как вы думаете, для каких помещений желательно использовать мягкие и ворсистые материалы, а для каких — гладкие и твердые? Почему дизайнерам следует поступать именно так, а не иначе?

#физика | Наука тишины

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

2 комментария

  1. Batiatus

    Цитата:" Звук - это вибрация, поэтому в пушистых ворсистых рыхлых материалах он распространяется медленнее. " Я бы сказал так: звук - это механические колебания упругой среды (воздух). на границе двух акустических средств, имеющих разное акустическое сопротивление, происходит отражение, поглощение акустической энергии, так как вата состоит из большого количества волокон механическая энергия звука поглощается этим волокнами тоесть обладает звукоизолирующими свойствами. Написано на уровне школьного курса 7 класса (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  2. Kranioslesar

    А статьи должны быть на академическом уровне?... Тогда читайте (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.