Шум


Воздух, волны, звук - часть 6


Хотя при охлаждении молекулы воздуха сближаются, при одном и том же атмосферном давлении упругость «молекулярных пружин» останется прежней, поскольку интенсивность движения молекул при охлаждении соответственно уменьшится

Все эти рассуждения вполне применимы и при движении поршня назад В этом случае он не сжимает «пружины», а растягивает их до тех пор, пока ближайший к нему молекулярный слой не начнет также двигаться назад Молекулы первого слоя, кинетическая энергия которых обусловлена этим движением, в свою очередь растянут «пружины», связывающие их со следующим слоем, и т. д. В результате, после того как поршень сдвинулся сначала вперед, а потом назад, все молекулы вернутся на свои исходные места; при этом они, подобно палке, передадут «толчок», не получив в итоге никакого остаточного перемещения. В сущности, воздушный столб не так уже сильно отличается от палки Если бы удалось выполнить соответствующее измерение, то оказалось бы, что и в палке для передачи «толчка» от одного конца к другому требуется несколько миллисекунд В воздушном столбе на это уходит больше времени, но толчок поршня на одном конце столба непременно передастся на другой конец; в этом можно убедиться, натянув поперек трубы тонкую мембрану. Соединим поршень с коленчатым валом и начнем колебать поршень туда и обратно. Мембрана на другом конце воздушного столба будет повторять эти колебания, хотя и с запозданием, то есть с отставанием по фазе, потому что для передачи движения поршня от одного молекулярного слоя к другому требуется время Все это можно описать иначе можно сказать, что мембрана приводится в движение звуком, издаваемым поршнем! Однако невозможно действительно изготовить достаточно маленький коленчатый вал, так как смещение молекул воздуха в звуковой волне обычно ничтожно: когда мы слышим человека, говорящего обычным голосом, перемещение частиц воздуха вблизи нашего уха равно примерно диаметру молекулы водорода.

Если труба не слишком коротка, а движение поршня не слишком медленно, каждое колебание поршня будет доходить до мембраны не раньше, чем он успеет сделать по меньшей мере одно, а возможно, и несколько колебаний Мы уже знаем, что если длина трубы равна 344 м, то для передачи на ее дальний конец движения или звуковой волны, вызванной колебанием поршня, потребуется одна секунда Если поршень колеблется, совершая 100 циклов в секунду, то он за секунду попеременно 100 раз толкает воздух вперед и 100 раз — назад.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -