Техника - молодёжи 1939-10-11, страница 50

^ggpCEHIf 1в_3в

В то время многие считали истиной утверждение Аристотеля, будто высокие тона распространяются быстрее низких. Гассенди решил проверить это. Его опыт заключался в следующем. На определенном расстоянии от наблюдателя производились одновременно выстрелы из ружья и пушки. При этом измерялся промежуток времени между появлением вспышки пороха и звуком выстрела, доходившим до наблюдателя. Опыт показал, что звуки обоих выстрелов распространяются с одинаковой скоростью. Попутно Гассенди определил скорость распространения звука; по его расчетам, она оказалась равной 449 метрам в секунду.

Несмотря на неточность результата, опыт Гассенди имел очень большое значение для дальнейших исследований. Он давал метод, которым воспользовались впоследствии многие ученые. Применив более совершенные приборы, они нашли истин-ную скорость звука в воздухе. При этом было обнаружено, что она не остается постоянной, а изменяется в зависимости от температуры и давления: в теплый летний день она меньше, чем в холодный, зимний, а, например, при 0° скорость звука составляет около 332 метров в секунду,

В 1667 г. знаменитый исследователь, соотечественник и сподвижник Ньютона, Роберт: Гу_К произвел серию опытов, раскрывших новые свойства звука. До этого времени многие ученые, подобно Бэкону, считали воздух единственной средой, в которой звук способен распространяться. А между тем в обыденной жизни встречались явления, говорившие о другом. Было известно, например, что, припав ухом к земле, можно услышать конский топот. Точно так же, нырнув в воду, можно явственно слышать шум прибоя, плеск весел движущейся лодки, удары камней друг о друга. Гук знал, конечно, об этих фактах. Он решил опровергнуть неправильное утверждеие Бэкона и его последователей.

Проведя серию очень интересных и оригинальных опытов, ученый пришел к результатам, которые записал в своем лабораторном журнале: «До сих пор никто еще не занимался вопросом о том, при посредстве каких других сред, кроме воздуха, звук может быть воспринят человеческим ухом. Я утверждаю, что с помощью вытянутой проволохи я передавал звук на значительное расстояние, и притом со скоростью если не равной скорости света, то во всяком случае несравненно более значительной, нежели скорость звука в воздухе».

Гук проделывал весьма любопытный опыт. Он прикладывал скрипку к медной пластинке с припаянной к ней проволокой. Эта проволока выходила через окно в сад и на значительном расстоянии от дома оканчивалась небольшой мембраной. Человек, находившийся у мембраны, мог явственно слышать игру на скрипке, которая происходила в за-"* крытой комнате.

пиастра. Галилей нашел, что когда число зазубрин на монете велико, то получается высокий тон. Отсюда ученый сделал вывод, что высота тона зависит от частоты толчков.

Опыты Галилея послужили основой для работ французского ученого, монаха Мерсенна. В 1636 г. Мерсенн выпустил книгу, в которой описал свои исследования. Он хотел проверить закономерность музыкальных звуков, найденную Пифагором, и объяснить причины ее. После длительных исследований и кропотливых изысканий Мерсенн выяснил, что высота тона зависит исключительно от частоты колебаний звучащего . тела. Он установил также закон колебания струн, согласно которому число колебаний обратно пропорционально длине струны и квадратному корню из ее веса и прямо пропорционально квадратному корню из степени натяжения ее. Подобный же вакон оказался справедливым и в отношении длины труб. Чем короче труба, тем большее число колебаний она дает, тем выше ее звук.

Эти опыты пролили свет на природу звука. Исследования Мерсенна доказали, что звук есть не что иное, как колебания частиц воздуха, вызываемые звучащим телом. Музы-, кальные молоты, поразившие Пифагора и положившие начало его исследованиям, порождали звук, ударяясь о наковальню. Понятно теперь, что более легкие молоты вызывали быстрые, т. е. частые, колебания, а тяжелые -— медленные. Числа колебаний молотов были пропорциональны их весам.

Работы многочисленных ученых подтвердили основную идею Мерсенна, Было установлено, что всякое колеблющееся тело с числом колебаний от 20 до 20 тыс. в секунду порождает в воздухе волны, воспринимаемые ухом в виде звука.

&-/С0Т4 ТОНЙ:

зависит шит,

чмтельно от числа колеей s^. НИИ

'Не только воздух]

?Н0 И МНОГИЕ ДР]М

гие ТЕДА могут I служить ПРОВОДИ никами звука ,

Галилей

Когда была выяснена колебательная природа звука, возник вопрос: какова же скорость распространения звуковых волн? Издавна было известно, что звук распространяется гораздо медленнее, чем свет. Многим приходилось наблюдать, как удар (например молотом о наковальню или топором дровосека о дерево), производимый на некотором расстоянии от наблюдателя, воспринимается ухом несколько позже, чем глазом. Это происходит потому, что звуку требуется известное время, чтобы дойти до наблюдателя, в то время как свет распространяется практически мгновенно.

Первое определение скорости распространения звука в воздухе было произведено французским физиком и философом Пьером Гассенди в середине XVII в.

Проводя ножом по

КРАЯМ ПИАСТРА, Л ПОЛУЧИЛ МУЗЫКАЛЬ= , НЫЕ ЗВУКИ "

Звт '8 ВОЗДУХ! —

i Viz ских

; "рута