Наука и техника с Риной. Звуковые волны — как они образуются

Подробнее о видео

Видеоиллюстрация к калькулятору длины звуковых волн.

Звуковые волны. Как они создаются? Сегодня мы посмотрим, как это происходит.

Вы когда-нибудь задумывались как поет этот симпатичный кардинал и как звук от этой птички приходит к вам? Птицы поют почти так же, как и люди. Единственная разница заключается в том, что у птиц звук появляется в результате колебаний стенок органа для образования звука, который называется сринкс, а у людей колеблются голосовые связки или голосовые складки, представляющие собой складки слизистой оболочки гортани.

Мы можем наблюдать эти колебания, если попробуем сделать свистульку из травинки, зажав ее между большими пальцами. Мы делаем это видео зимой, травы поблизости нет, поэтому вместо травинки мы воспользуемся полоской вощенной бумаги. Если дуть сквозь узкую щель с туго натянутой бумагой, воздух заставляет ее колебаться и раздается высокий звук, похожий на крик некоторых птиц.

Когда воздух из легких проходит через голосовые связки или полоску фольги, они колеблются. При этом создаются зоны сжатия и разрежения воздуха — иными словами, создаются продольные волны. В продольных волнах частицы воздуха движутся параллельно направлению распространения волны. Волны распространяются от источника звука и передают энергию голоса или колеблющейся бумаги. Если амплитуда сжатий и разрежений большая, мы слышим громкие звуки, а если малая, то тихие.

Какова же скорость распространения звука в воздухе? При температуре 20°C звук распространяется со скоростью 343 метра в секунду или 1 километр приблизительно за 3 секунды.


Музыка из аудиобиблиотеки YouTube

“Les Toreadors” from Carmen by Georges Bizet
Ersatz Bossa by John Deley and the 41 Players

Иллюстрации из Wikimedia Commons
Vocal Cords: Prejun [CC0]
Avian Cyrinx: TecumsehFitch [CC BY-SA 4.0 ()]
Larynx and Nearby Structures: National Cancer Institute (USA