Юный техник - для умелых рук 1965-03, страница 5

Юный техник - для умелых рук 1965-03, страница 5

Конечно, ветер в лесу слабее, но деревья там растут в иных условиях. В тени леса нижние ветви отмирают, и крона дерева поднимается высоко вверх. При этом перемещается и центр тяжести всего дерева. Но вы ведь помните закон механики, устанавливающий, что устойчивость тела зависит от положения его центра тяжести: чем ниже центр тяжести, тем устойчивее тело. Из-за повышенного центра тяжести деревья в лесу становятся менее устойчивыми. А на открытом месте деревья не так высоки, кроны их располагаются ниже. В таком приземистом дереве центр тяжести лежит ближе к корням, и оно лучше противостоит напору ветра.

«Шелест леса», «шум леса» — эти выражения вы часто встречаете в художественной литературе, в песнях. Так называются и некоторые музыкальные произведения. А задумывались ли вы над тем, какой лес шумит, а какой — шелестит?

В лиственном лесу слышен шелест, слабый или сильный, в зависимости от ветра. Хвойный лес издает низкий, глухой гул, шумит. Чем вызываются эти звуки?

Шелест лиственного леса вызывается трением отдельных листьев друг о друга. А в хвойном лесу струи воздуха огибают при ветре ветки и иголки хвои. При этом за ними образуются маленькие вихри, издающие слабый шипящий звук. Сливаясь вместе, эти слабые звуки создают шум леса.

В лесу немало насекомых—летающих, прыгающих, бегающих. Летающие, понятно, машут крыльями. Как определить, кто машет крыльями быстрее: например, шмель или комар?

Это нетрудно определить по звуку. Звук — это колебания воздуха. Такие колебания создаются крыльями любого летающего насекомого — мухи, комара, стрекозы, бабочки. Но ухо человека воспринимает далеко не все колебания, происходящие близ нас. Если тело (в данном случае крыло насекомого) совершает в секунду менее 16 колебаний, то мы звука не слышим. Если оно совершает более 15—22 тысяч колебаний, мы тоже не слышим его. Причем верхняя граница восприятия тонов у разных людей различна. Например, у стариков она понижается до 6 тысяч колебаний в секунду. Далее, чем быстрее колебания тела, тем выше звук. Поэтому понятно, что если шмель или муха издают жужжание, а комар — тонкий писк, то это значит, что он машет крыльями быстрее, чем муха или шмель, бабочка машет крыльями совсем медленно, поэтому звука мы не слышим.

Насекомые издают звук не только при полете. Некоторые жуки издают скрипучие звуки трением сегментов брюшка о твердые надкрылья. Ряд саранчевых насекомых имеет специальные зубчики на прыгатель-ных ногах. Двигая ногами, они задевают этими зубчиками за края крыльев; зубчики приходят в колебание, и насекомые издают звук, «стрекочут». А у кузнечика по бокам тела имеются особые выступы: двигая ногами, он задевает их, выступы колеблются и издают звук.

Ну, раз вы занялись наблюдениями над' насекомыми, то обратите внимание на работу неутомимых труже-ников — муравьев. И вы согласитесь с одним зоологом, который описывает работу муравьев так:

«Если крупную добычу тащит десяток муравьев по ровному месту, то все действуют одинаково, и получается внешность сотрудничества. Но вот добыча — например гусеница — зацепилась за какое-либо препятствие, за стебель травы, за камешек. Дальше вперед тащить нельзя, надо обогнуть. И тут с ясностью обнаруживается, что каждый муравей по-своему, и ни с кем из товарищей не сообразуясь, старается справиться с препятствием. Один тащит направо, другой налево; один толкает вперед, другой тянет назад (рис.11). Переходят с места на место, хватаются за гусеницу в другом месте, и каждый толкает или тянет по-своему. Когда случится, что силы работающих сложатся так, что в одну сторону будут двигать гусеницу четыре муравья, а в другую шесть, то гусеница в конце концов двинется именно в сторону этих шести муравьев, несмотря на противодействие четырех». Выручает закон сложения сил, действующих под углом одна к другой.

Возможно, вам удастся встретить в лесу белку. Для чего ей нужен большой пушистый хвост? Для того, для чего нужен стабилизатор самолету или планеру. Хвост помогает белке сохранить устойчивость в полете при прыжках по деревьям. А зачем пушистый хвост лисе, которая, как известно, на деревья не лазит? Ей он служит рулем, позволяющим резко и круто сворачивать на быстром бегу.

Вы подходите к лесному ручью. По камешкам бежит холодная, прозрачная вода. Слышно тихое, но неумолчное журчание. Почему журчит ручей?

Падая с камешка на камешек, струи воды захватывают и погружают частицы воздуха. Эти частицы немедленно всплывают, образуя на поверхности воды пузырьки, которые тотчас же лопаются. При этом возникают слабые звуки, они сливаются и создают своеобразный шум, который мы называем журчанием.

Но о воде и водоемах мы еще поговорим. А сейчас— пора домой, в лагерь.

РИС. 12

РИС. 13

РИС. 10

Х \1/\М \ \

РИС. 11

РИС. 14

РУПОР

С законами акустики -учения о звуке — большинство ребят совсем незнакомо. Впервые основные ее законы изучаются в курсе физики для восьмого класса (он начинается неббльшим разделом «Звуковые явления») Но с звуковыми явлениями каждый встречается с самых юных лет, буквально на каждом шагу.

Наверно, все ребята (знают, что воздух состоит из многочисленных отдельных частиц, А наблюдения и опыты показывают, что источниками звука всегда являются колеблющиеся т< па. И при возникновении звука частицы воздуха, аходящиеся около звучащего тела, передают колебания соседним частицам, которые, в свою очередь, толкаю* следующие и так далее. Таким образом, звук доходит до нашего уха — удивительно тонкого инструмента. Каждое колебание туго натянутой в нем тонкой кожицы, называемой барабанной перепонкой, воспринимается нами как звук.

Частицы воздуха по своим свойствам напоминают упругие мячики. Поэтому, пользуясь обыкновенным резиновым мячом, мо «но проделать опыт, который даст некоторое представление о том, что происходит в воздухе при передач! звука его частицами.

Сделайте пометку MeJ ом на стене, на высоте своего роста. Бросьте с сИлрй мячик в стену. Он вернется по тому же направлен <ю, по которому был брошен мяч. Теперь отойдите сторону от метк-4 на стене и снова бросьте в нее иячик; он отскочит в противоположную от вас сторону. И тек будет всегда, ведь на него распространяются законы физики.

Если вы восстановите перпендикуляр из точки удара мячика о стену (то есть из метки) и измерите угол, под которым мячик ударился, то нетрудно убедиться, что он отскочил от стены подтем же углом к перпендикуляру. Первый угол называется углом падения, второй — углом отражения Физиками установлен закон: угол падения равен углу отражения (рис. 12). Он действителен и для твердых тел, и для жидкостей, и для газов. Этому закону подчиняется и звук.

Явление отражения звука навело иг! мысль построить такие инструменты, при помощи которых звук можно передавать на большие расстояния. Обычно звук (то есть звуковые волны) распространяется во всех направлениях и потому очень быстро ослабевает. Но если направить его в одном определенном направлении, то звук будет достаточно сильным, слышным на значительном расстоянии.

Устройство для сосредоточения потока звуковой энергии в нужном направлении называется рупором (название это происходит от голландского слова, означающего в переводе «кричать», «звать»). Обычно это коническая труба круглого или прямоугольного сечения. Для усиления передаваемого звука рупор прикладывают узким концом ко рту (рис. 13), а для усиления принимаемого звука — узким концом к уху. Про* стой рупор нетрудно сделать самим.

Склейте из картона коническую трубу длиной, примерно, в 1 метр так, чтобы диаметр раструба получился в 15—20 сантиметров, а узкий конец конуса имел отверстие диаметром около 3 сантиметров. К этому концу рупора приклейте небольшую картон

Обсуждение
Понравилось?
Войдите чтобы оставить комментарий
Понравилось?