Занимательная физика. Книга 1

Словом, разыскивание эхо на неровной местности требует известного искусства, известной сноровки (так что идея Твеновского коллекционера не является вполне сумасбродной). Даже найдя место, благоприятное для эхо, надо еще уметь вызвать последнее. Прежде всего, не следует помещаться чересчур близко к препятствию: необходимо, чтобы звук прошел довольно длинный путь, иначе эхо вернется слишком рано и сольется с самим звуком, – т. е. не будет услышано отдельно. Зная, что звук проходит 160 сажен в секунду, легко понять, что, стоя на расстоянии 40 саженей от препятствия, вы услышите эхо ровно через полсекунды после звука.

Чем резче, отрывистее звук, тем отчетливее эхо. Лучше всего вызывать эхо хлопаньем в ладоши. Звук человеческого голоса для этого менее пригоден, особенно голос мужчин; высокие тоны женских и детских голосов дают более явственное эхо.

Звуковые зеркала

В сущности, стена леса, отразившая эхо, есть не что иное, как звуковое зеркало: она действует на звук совершенно так же, как плоское зеркало – на свет.

Существуют не только плоские звуковые зеркала, но и сферические. Вогнутое звуковое зеркало действует так же, как рефлектор: оно сосредоточивает «звуковые лучи» в своем фокусе.

Две глубокие тарелки дают вам возможность проделать один из любопытнейших акустических опытов. Поставьте одну тарелку на стол, а в некотором расстоянии от её дна держите карманные часы. Другую тарелку держите у головы, на некотором расстоянии от уха, – как изображено на рисунке 162. Если положение часов, уха и тарелок найдено правильно (это удается после ряда проб), – вы услышите тиканье часов, как бы исходящее от той тарелки, которую вы держите в руке. Иллюзия усиливается, если закрыть глаза: тогда по слуху положительно нельзя определить, в какой руке у вас часы – в правой или левой.

Рис. 162. Звуковые вогнутые зеркала.

Тот же опыт можно проделать в большом масштабе, пользуясь двумя дождевыми зонтиками. Смоченная ткань хорошо отражает звуки, почти вовсе не пропуская их. Поэтому мокрый раскрытый зонтик является довольно хорошим звуковым рефлектором. Разместите два смоченных зонта на некотором расстоянии друг от друга, обратив их вогнутыми сторонами друг к другу и так, чтобы они имели общую «акустическую ось» – попросту говоря, чтобы стержни их лежали на одной прямой. Станьте в главном фокусе одного зонта, а товарища поместите в фокусе другого. Теперь вы можете разговаривать друг с другом едва внятным шепотом, между тем как третье лицо, помещающееся между вами, ничего не услышит.

Этот своеобразный телефон будет действовать только до тех пор, пока материя зонтиков не высохнет: сухая ткань звука не отражает.

Оракул

Вы можете придать последнему опыту гораздо большую эффектность и даже таинственность, обставив его несколько иначе. Поставьте оба зонта в разных концах залы, разделив их легким занавесом из совершенно сухой ткани. Сухая материя хорошо проводит звук, не отражая его; следовательно, перегородка не нарушит действия вашего телефона. Впрочем, вам достаточно лишь замаскировать присутствие одного из зонтов и стоящего возле него вашего соучастника; можно ограничиться самой легкой драпировкой.

В фокусе другого зонта поместите статуэтку. Это и будет «оракул». Ваши гости – разумеется, не посвященные в тайну опыта, – могут поочередно подходить к «оракулу» и шепотом задавать ему вопросы. К величайшему их изумлению, статуэтка шепотом же даст им вполне осмысленные ответы, – иногда весьма язвительные и остроумные, смотря по находчивости вашего соучастника.

К сведению застенчивых людей

Когда застенчивому человеку приходится в гостях есть твердые сухари, подаваемые к чаю, он обыкновенно заметно конфузится. Страшный шум, который он производит, грызя сухарик, приводит его в смущение. Смущение увеличивается еще тем, что соседи грызут те же сухари без заметного шума, – и застенчивый человек не понимает, как они ухитряются избегнуть конфузящего его грохота.

Мы можем успокоить таких застенчивых людей. Страшный шум и грохот существуют лишь в их собственных ушах и нисколько не беспокоят ушей их соседей. Дело в том, что кости черепа, как и всякие твердые тела, обладают способностью усиливать звуки, иногда до чрезвычайных размеров. Треск ломающегося сухаря, доходя до уха через воздух, воспринимается, как легкий шум; но тот же треск превращается в оглушительный грохот, если доходит до нас через толщу твердого тела (челюстей, костей черепа).

Вы легко можете убедиться в этом, проделав такой опыт: привяжите ложку к середине бечевки, а оба свободных конца её прижмите к ушам. Теперь, раскачивая ложку, ударяйте ею о стол – вы услышите гул как бы церковного колокола.

Что такое раскаты грома?