Каминский А.М. Оригинальные качественные задачи. Колебательное движение. Звук

1. Почему на море иногда возникают гигантские волны (до 35 м) и почему они быстро исчезают?

Они образуются в результате сложения множества волн, совпадающих по фазе.

2. Дельфины могут плыть перед носом корабля, не совершая никаких усилий. Почему?

Перед носом корабля возникает волна с областью повышенного давления. Дельфин плывет перед ней в область нормального давления.

3. Почему перелетные птицы летят клином?

Когда птица совершает мах вниз, за крылом образуется восходящая струя, которая остается позади птицы. Птица, летящая следом, использует оставляемую первой восходящую струю.

4. Зачем в центре купола парашюта делают отверстие?

При обтекании воздухом парашюта возникают вихри то с одной, то с другой его стороны. Вследствие этого изменяется давление. Такие изменения давления раскачивают парашют. Отверстие в центре разрушает вихри с наружной стороны.

5. Если источник звука находится в фокусе здания эллиптической формы, где будет лучше всего слышен звук?

Звук, исходящий из одного фокуса, собирается в другом.

6. Почему лучше слышен звук по ветру, а не против?

Скорость звуковых волн больше на высоте, поэтому они отклоняются (преломляются) книзу. Волна же, движущаяся против ветра, преломляется кверху.

7. Часто мы видим молнии, но не слышим грома. Почему гром не распространяется на расстояние более 25 км?

Скорость звука в теплом воздухе больше, чем в холодном. Вследствие уменьшения температуры с высотой волны загибаются вверх. За пределами 20-25 км звук отклоняется настолько, что уже не слышен на земле.

8. Звук камертона слаб, но с резонатором звучит громче. Откуда берется «лишняя» энергия?

Хотя будет слышен более громкий звук, но длительность его станет меньше, так как излученная энергия в обоих случаях одинакова.

9. Почему маленькая скрипка звучит громче большой гитары?

При игре на гитаре музыкант кратковременно воздействует на струну, тогда как при игре на скрипке смычок почти непрерывно взаимодействует с ней и передает скрипке энергию.

10. Как по звону колокола можно предсказать погоду?

Особенная густота и явственность звука колокола указывала на повышенную влажность, т.е. на ненастье.

11. Динамики очень малы, но они воспроизводят низкие частоты (как и рупоры старых граммофонов). Почему?

Когда ухо улавливает звук двух частот, то мы слышим также частоты, равные их сумме и разности. Наиболее отчетливо слышна разностная частота (разностный тон), которая воспринимается как басовый звук.

12. При обстреле немцами Лондона ракетами «Фау-2» жители слышали сначала разрыв, а затем вой летящей ракеты. Почему?

Скорость полета ракеты превышала скорость звука.

13. Почему в радиусе 100 м от удара молнии вначале слышен щелчок, затем – треск и только потом – грохот. Почему раскаты слышны длительное время?

Разряд молнии вызывает резкое нагревание и расширение воздуха: создается цилиндрическая ударная волна, которая служит основным источником грома. Шипение и щелчок – это короткий разряд и звук движущегося вверх «лидера». Рокот и раскаты грома обусловлены отражением звука от окружающих объектов.