Звук

Из наблюдений и опытов мы знаем, что звук – это колебания. Звук хорошо распространяется в твердых телах, медленно – в жидких, еще медленнее – в газах. Частота колебаний, измеряемая в герцах, это величина, обратная периоду. Так вот, если колебания воздуха совершаются с частотой от 16 до 20 000 Гц, то это воспринимается как звук. Только очень большие "слухачи" могут услышать весь этот интервал частот. Обычно слышат от 20 до 18 000 Гц; 20 Гц – это, пожалуй, раскаты грома, а 18 000 – тончайший комариный писк.

Из наблюдений и опытов мы знаем, что звук – это колебания

Звук в воздухе распространяется со скоростью 332 метров в секунду (при 0 градусов Цельсия), а в чугуне – в 10,5 раза больше. Это показывает, что он бежит через воздух гораздо медленнее, чем свет. В пустоте звук не распространяется.

Звучащее тело приводит в колебание частицы воздуха. Колебания доходят до нашего органа слуха, заставляют колебаться барабанную перепонку, и таким образом мы слышим.

Чтобы улавливать звук, в военном деле применяются специальные звукоулавливатели. Сирены, рупора, музыкальные инструменты, телефон, – все это появилось в результате изучения природы звука.

Громкость или амплитуда звуковых колебаний – одна из главнейших характеристик звука. Громкость измеряют в децибелах, это в честь изобретателя телефона физика А. Г. Белла (1847–1922). Самый слабый звук, воспринимаемый нашим ухом, – около 10 дБ. Крик – 70 дБ. Сильнейший раскат грома – около 100 дБ, а свыше 130 дБ – уже воспринимается как боль в ушах. Что же это получается: тиканье наручных часов на расстоянии 1 м – 30 дБ, а в 4 раза громче – уже глохнешь?

Дело в том, что громкость звука здесь не пропорциональна децибелам. Как мы уже знаем, 10 дБ, или 1 Б (удивительно, зачем было вводить эти децибелы, когда просто в белах гораздо удобнее и короче?), – наиболее слабый звук, еще воспринимаемый нормальным слухом. Но за начало отсчета, или за 0 Б, принимается звук в 10 раз более слабый. Вдруг да кто-нибудь услышит! Звук в 2 Б, или 20 дБ, – уже не в 2, а в 100 раз более сильный, чем в 0 Б, и т. д. То есть числом бел измеряют порядок увеличения громкости. Звук в 10 Б (или 100 дБ) имеет громкость в 1010, или 10 миллиардов, раз более громкий, чем пороговый в 0 Б! Крик тети Сони из Одессы мы оцениваем в 7 Б (70 дБ), а вдвое больше – 14 Б (140 дБ) – это как при запуске межконтинентальной ракеты, от которого можно оглохнуть. Так этот звук не в 2 раза, а в 107, т. е. в 10 миллионов раз, более громок, чем крик тети Сони!

Инструменты