Юный техник - для умелых рук 1965-03, страница 6

ную воронку так, чтобы удобно было закрывать ею рот. Когда рупор высохнет, приложите рот к воронке, а раструб направьте в ту сторону, куда хотите направить звук. Стенки рупора не Дадут звуку рассеяться во все стороны, и ваша речь будет слышна на значительно большем расстоянии, чем без рупора. Из рисунка видно, как благодаря рупору звуковые колебания, отражаясь от его стенок, распространяются по направлению, параллельному оси рупора.

Если сделать рупор подлиннее (хотя бы двухметровый), соответствующим образом увеличив диаметр раструба, то с его помощью можно разговаривать на расстоянии в 1 километр. А в тихую погоду, да еще ночью,— даже дальше. Убедитесь в этом на опыте.

Ну, а в том случае, если у вас достаточно фанеры, можете соорудить рупор-гигант прямоугольного сечения и длиной метра в три (или больше) Носить такой рупор, понятно, не придется. Его надо установить где-нибудь на крыше и так, чтобы его раструб был направлен на открытое место. Попробуйте говорить в него шепотом. Об эффекте будете судить сами.

Звук хорошо распространяется и в трубах. Поэтому на небольших судах капитанский мостик и помещение рулевого связывают трубами (их так и называют переговорными) с машинным отделением. Это примитивный, но очень надежный «телефон».

Теперь мы предложим вам еще один несложный опыт по акустике.

Возьмите отрезок бечевки длиной в четыре-пять метров (длина не играет существенной роли) и приложите один конец ее к уху. Попросите товарища отойти с другим концом бечевки и довольно сильно натянуть ее. Затем попросите товарища очень тихо ударять по бечевке пальцами. Вы услышите как бы стук дождевых капель о раму окна. Если ваш товарищ начнет водить по бечевке гвоздем, вам послышится завывание бури. Если же ваш помощник будет катать шнур между пальцами, вы ясно услышите раскаты грома. При легком подергивании бечевки создается впечатление боя часов.

Проделайте и другой опыт. Привяжите столовую ложку к середине отрезка бечевки или толстой нитки. Приложите концы бечевки к ушам, немного наклонитесь вперед и слегка стукните висящей ложкой о ножку стола или о край стула. Вы услышите громкий протяжный звон (рис. 14). Это происходит оттого, что натянутая бечевка является лучшим проводником зву

ковых колебаний, чем воздух. Чем больше плотность тела, тем лучше оно проводит звук. Наверное, вы не раз встречали в литературных произведениях рассказ

0 том, как человек прикладывает ухо к земле, чтобы услышать топот скачущих вдали коней.

ГОВОРЯЩАЯ КУКЛА

В одной из хороших, но почти позабытых книг по занимательной физике (Б. Донат. «Физика в играх»), последнее издание которой вышло почти тридцать лет тому назад, дано описание интересного опыта. Такой опыт хорошо подготовить нескольким ребятам по секрету от других, чтобы потом продемонстрировать его как занимательный технический аттракцион.

Для опыта нужны два вогнутых зеркала. Так кчк они будут служить только для опытов со звуками, их можно сделать из картона или папье-маше. Блеск этим зеркалам совсем не нужен, особенной точности тоже не требуется.

Представьте себе вогнутое зеркало, расселенное через центр пополам. Линия разреза будет дугой с радиусом, равным радиусу того воображаемого шара, часть которого составляет вогнутое зеркало. Если вы задумаете сделать вогнутые зеркала с радиусом в

1 метр (этот размер как раз особенно подходит для опыта), то возьмите кусок картона длиной сантиметров в 70 и метровый шнур вместо циркуля. Начертите на картоне дугу так, чтобы захватить ею всю длину картона (рис. 15,А). Вырежьте аккуратно эту часть круга; остальная часть будет служить шаблоном.

Достаньте непроклеенный картон и нарежьте из него 12—15 узких равнобедренных треугольников, основание которых должно равняться примерно 35 сантиметрам. Сшейте эти треугольники (рис. 15, Б), время от времени прикладывая к ним шаблон. Добейтесь того, чтобы они образовали вогнутое зеркало, примерно, соответствующее шаблону. Правда, сначала из сшитых треугольников получится очень плоское коническое зеркало. Чтобы придать ему округлую форму, намочите картон и, когда он размокнет, осторожно растягивайте его, нажимая большим плоским блюдом и руками До тех пор, пока поверхность не примет такую вогнутую форму, которая нужна. Все время прикладывая шаблон по разным направлениям, добейтесь, чтобы зеркало получилось правильной формы.

Готовое мокрое зеркало положите сушить в теВ подложив под него сухие тряпки, чтобч| картон провис. Небольшое зеркало (диаметром в 30—40 сЯ тиметров) можно сделать и из сплошного куска кя тона. Вырежьте из него круг диаметром в 45 сантИ метров и, намочив, вытяните его по шаблону.

Непроклеенный картон не всегда можно наитВ Попробуйте сделать небольшие зеркала из папьЯ маше. Заготовьте шаблон, только на этот раз фане|Я ный, и с его помощью вылепите форму из влажнсЛ глины, смешанной с песком. Когда форма высохнетЯ смажьте ее каким-нибудь маслом и оклейте кусочкамЛ газетной бумаги в 8—10 слоев. Не снимайте зеркался с формы, пока клей не высохнет, иначе оно покоро-1 бится.

Наконец очень хорошее зеркало можно сделать! из гипса. Шаблон его выпилите из доски, но возьмите не вогнутую сторону, а выпуклую. В середине выпуклой части шаблона вбейте гвоздь, откусите шляпку и заострите этот конец (рис. 15,В). Вырежьте из толстого картона или из фанеры круг такого диаметра, каким должен быть диаметр зеркала, примерно 50— 60 сантиметров. По краям круга прикрепите борты из картона 10—15 сантиметров вышиной. Все щели заделайте глиной или замазкой. В эту форму налейте гипс, смешанный с небольшим количеством жидкого столярного клея, быстро замешайте и, когда масса сделается тестообразной, вставьте шаблон в центр дна и вращайте его. Шаблон соскребет излишек гипса, а оставшийся гипс застынет и образует выемку по форме шаблона. Только не сушите его около печки или на солнце; при быстрой сушке на гипсе образуются трещины.

Готовые зеркала повесьте в двух комнатах, точно друг против друга, и так, чтобы между ними приходилась дверь. Если зеркала большие, расстояние между ними можно взять до 10 метров.

В фокусе одного зеркала поставьте какую-нибудь куклу, например, плюшевого мишку, и объявите присутствующим, что она может говорить и отвечать на вопросы.

Фокус вогнутого зеркала находится против его центра, то есть против самого глубокого места, на расстоянии половины радиуса изгиба (рис. 15,Г). Так, если вы чертили шаблон радиусом в 1 метр, значит, фокус зеркала находится на расстоянии 50 сантиметров от его центра.

Звуковые лучи, исходя кз центра той шаровой поверхности, часть которой составляет зеркало, падают на его поверхность перпендикулярно и отражаются обратно в тот же центр. Если же звучащее тело находится в точке, расположенной несколько ближе к зеркалу, то идущие от него звуковые лучи, отражаясь, соберутся в точках, более удаленных от зеркала, чем его центр. А если исходная точка звуков будет совпадать с фокусом зеркала, то, отразившись, они пойдут параллельно главной оси зеркала и, попав на противоположное вогнутое зеркало, отразятся уже от него и соберутся в его фокусе.

Чтобы скрыть первое зеркало от зрителей, завесьте открытую дверь кисеей или тонкой простыней — они отлично пропускают звуковые волны. Еще лучше демонстрировать опыт вечером, когда вы можете осветить только ту комнату, в которой находится кукла у зеркала, а смежную (с первым зеркалом) не освещать.

Зеркала обязательно должны висеть точно одно напротив другого (рис. 16). Установить их нелегко, поэтому перед тем, как приглашать зрителей, проверьте, правильно ли висят зеркала. Иначе может получиться конфуз.

Установку удобно производить с помощью карманных часов. Повесьте их в фокусе первого зеркала, a тиканье слушайте у второго зеркала в другой комнате. Куклу установите так, чтобы голова ее была как раз в том месте, где лучше всего слышно тиканье часов, то есть в фокусе зеркала.

Для опыта вам необходим помощник. Он должен стать у фокуса зеркала, висящего в темной комнате, и слушать все, что будут говорить кукле на ухо. Он же должен и отвечать на все вопросы, тихо говоря в фокус своего зеркала Тогда задавший вопрос услышит ответ, держа ухо у головы куклы. Получается такое впечатление, что действительно говорит кукла, и никто из присутствующих не сможет объяснить, в чем тут секрет. Только смотрите, чтобы ваша кукла не заговорила... мальчишеским басом. Если кукла — девочка, то и в помощники у зеркала возьмите девочку. За куклу-мальчика или медведя будет говорить мальчик Непременно прорепетируйте опыт наедине со своими помощниками.

Чтобы помощник, сидящий в темной комнате, не ошибся и не стал говорить не в фокус своего зеркала, установите небольшой рупор, через который можно и разговаривать и слушать. Рупор, голова и плечи помощника мало помешают распространению звуковых лучей.

Окончание — в следующем выпуске