Dobrý den, milí čtenáři a účastníci WhyCheck Clubu! Naše dlouhé zimní prázdniny jsou za námi a klub pokračuje ve své práci. Stejně jako doposud budu v pátek zveřejňovat odpovědi na různé dětské (nejen) dotazy. První letošní otázka mi tedy přišla od maminky Natashy a jejího syna Mishy (4 roky): “Proč slyšíš moře ve skořápce?“
A skutečně, mnoho dětí je opravdu přesvědčeno, že když si přiloží k uchu mušli, kterou si přivezly z letní dovolené, uslyší zvuk mořských vln. Například moje dcera, zhruba ve stejném věku jako Míša, každý den poslouchala skořápku a oznamovala nám meteorologické zprávy: jaké je dnes počasí na moři. Teď slyšela bouři, teď bouři, a teď byl naprostý klid. Co tedy slyšela ve skořápce?
 |
| Co slyšíme ve skořápce? |
Pokud i vaše miminko věří, že ve skořápce slyšíte moře, pak ho budete muset zklamat. Není v něm žádný zvuk vln. A obecně k tomu, abyste takový zvuk slyšeli, nutně nepotřebujete mušli. Proveďme následující experiment:
Experiment 1. Poslech „zvuku moře“
Vezměte jakoukoli skořápku (je lepší, když existuje několik různých) a sklenici. Vyzvěte své dítě, aby si je postupně všechny poslechlo a porovnalo hluk, který slyší. Ukazuje se, že zvuk v nich je téměř totožný. Nejkrásnější zvuk je slyšet ve velké vířící mušli. Slabší v plošší skořápce a skle.
Nyní požádejte své dítě, aby si složilo ruce do „hrsti“ a přiložilo k nim ucho. Uslyší stejný „zvuk moře“! A pokud narovná dlaně, zvuk okamžitě ustane.
Výkon: zvuk, který slyšíme ve všech těchto případech, nemá nic společného s „mořským“ nebo „nemořským“ původem předmětu, ale týká se pouze jeho konvexního tvaru..
 |
| V každém z těchto objektů můžete slyšet „zvuk moře“ |
Odkud se pak tento zvuk v konvexních dutých nádobách bere? Ukazuje se, že ve skořápce slyšíme tiché zvuky, které nás neustále obklopují, i když jsme v místnosti sami. Jen tyto zvuky jsou mnohonásobně zesíleny. Tak, že se již zdají být znatelným hlukem. Dříve se věřilo, že hlavní příčinou těchto zvuků je průtok krve samotného člověka. Ale nyní je to zpochybňováno, protože po cvičení, když se průtok krve zvýší, hluk slyšený v skořápce zůstává stejný. Doporučuji, abyste si to prověřili sami:
Pokus 2. Mění se zvuk ve skořápce vlivem fyzické aktivity?
Požádejte své dítě, aby si dřeplo s mušličkou nebo sklenicí připevněnou k uchu. Cítí, že se mu zrychluje tep? Proud krve zesílil. Ale jak se změnil hluk? Skoro nic.
Výkon: Hluk z průtoku krve není hlavním hlukem, který je slyšet ve skořápce.
 |
| Káťa poslouchá, změní se hluk po fyzické aktivitě? |
Další běžná víra, že slyšíme turbulence vzduchu ve skořápce, je také experimentálně vyvrácena. Bohužel tento zážitek se doma jen velmi těžko opakuje. Koneckonců, k tomu potřebujete zvukotěsnou místnost. Pokud si v takové místnosti přidržíte mušli u ucha, neuslyšíte v ní žádný hluk. I když vzduch v místnosti je přirozeně úplně stejný jako v běžné místnosti. To znamená, že je to všechno o zvucích kolem nás. Jsou tak známé a nepovšimnuté, že je prostě přestaneme slyšet, ale pomocí dřezu nebo sklenice je zesílíme.
Ve fyzice se tento jev nazývá rezonance. A v tomto případě bude naše skořápka nebo sklo rezonátory. Tento jev spočívá ve skutečnosti, že frekvence vibrací samotné kapacity se shoduje s frekvencí vibrací zvuku a díky tomu je zesílena. Tato definice je přibližná, ale i to je pro děti obtížné pochopit. K tomu už musí dítě vědět, že zvuk jsou vlny a musí rozumět tomu, co je to „kmitací frekvence“ (mimochodem, to vše říkám ve svém projektu pro děti „Nenudná věda“). To vše ale není vůbec nutné dítěti vysvětlovat. Fenomén rezonance, než byl popsán a vysvětlen, byl lidmi používán odedávna.
I primitivní kmeny si všimli, že dutá paluba zní hlasitěji než pevná – a tak vynalezli buben. Že vítr hučí v rákosových trubkách – a flétna byla vynalezena. (Pamatujte si, že jsme tuto otázku již podrobně probírali a dokonce jsme si sami vyrobili flétnu v lekci o tom, proč vítr kvílí?). Všimli si, že struna natažená nad otvorem malé krabičky zní hlasitěji než bez ní – tak byla vynalezena kytara, balalajka a mnoho dalších nástrojů.
Pojďme si zahrát na neobvyklý nástroj, který přímo využívá rezonanci pro zvuk? Tohle bude ta nejobyčejnější sklenice!
Pokus 3. Zpívající sklo.
Musíte vzít skleněnou sklenici (nejlépe tenkou skleněnou sklenici), navlhčit její okraj vodou a poté ji mokrou rukou (konečky prstů) pohybovat v kruhu po jejím okraji. Po několika kruzích uslyšíte dlouhý, tenký zvuk – to je „zpívání“ skla. Nejmenší vibrace způsobené třením vašich prstů o okraj skla rezonují s frekvencí vibrací samotného skla a mění se ve slyšitelný zvuk.
Experimentujte s různými hladinami vody ve vašich sklenicích. Uslyšíte zvuky různých výšek. S dostatkem trpělivosti můžete z několika sklenic „naladěných“ na různé tóny vyrobit skutečný hudební nástroj.
 |
| Zpívající sklo |
Zde můžete slyšet a vidět hudebníka hrajícího Bachovu fugu na zpívajících brýlích.
Ale nejen v hudbě používáme rezonanci. Na stejném principu je založeno například působení dětské hračky yo-yo. Ví vaše miminko, jak správně vycítit okamžik, kdy potřebuje zatáhnout za lano, a přidat tak amplitudu vibracím systému kuličkového lana? Moje dcera Katya právě toto umění ovládá.
 |
| Princip jojo hračky je založen na fenoménu rezonance |
Pamatujme také, že rezonance může být nebezpečná. Například pro mosty. Pamatujete si lekci, kde jsme mluvili o tom, jak se staví mosty? Tento úkol vyžaduje složité výpočty a znalost fyzikálních zákonů. Jinak mohou nastat potíže! Možná jste někdy měli nebo budete mít příležitost sledovat, jak se k mostu blíží formace vojáků. Než vstoupí na můstek, velitel mu rozhodně přikáže: “Vyměň nohy!” To znamená, že vojáci budou muset jít přes most ne pochodovým tempem, krokem, ale náhodně. To je nutné, aby se vibrace současných kroků tolika lidí najednou nedostaly do rezonance s vlastními vibracemi mostu. Jinak mohou vibrace mostu zesílit natolik, že se most zřítí! Přesně to se stalo egyptskému mostu v Petrohradě v roce 1905, když přes něj projela eskadra pluku koňské gardy. Což byl podle legendy právě důvod zavedení nového cvičného příkazu pro vojáky přecházející přes most.
 |
| Katastrofa na egyptském mostě. Foto z Wikipedie |
Takto jsme se při zodpovězení jednoduché otázky o skořápce seznámili s tak složitým fyzikálním konceptem, jakým je rezonance. Doufám, že se má odpověď bude Míše líbit 🙂
Pokud vás to zajímá, můžete se také podívat na to, jaká řemesla a naučné hry se dají vyrobit z mušlí, zopakujte si jejich názvy z prezentace, kterou jsem vytvořil o lasturách Černého moře, a podívejte se na naši sbírku mušlí, zjistíte Proč jsou kameny odlišný? Proč je písek jiný? Kdo žije v Černém moři? Je možné pít mořskou vodu? Proč je voda v moři slaná? Slepte dohromady notebook „Sea People“ a uspořádejte tématický týden „Sailor“
A příští týden odpovím na otázku matky Aliny a jejího syna Seryozhy (3,5 roku) „Jak funguje eskalátor? “
Abych mohl odpovídat na vaše otázky, přidejte se do Klubu a ptejte se!
K tomu prostě potřebujete vyvěsit transparent na postranním panelu vašeho blogu nebo webu (kód banneru získáte na stránce „WhyCheck Club“), a pokud žádný blog neexistuje, uveďte odkaz na jakékoli sociální médium. sítí. Dotazy mi posílejte na email tavika2000 @ yandex.ua (odstraňte mezery) s poznámkou „WhyCheck Club“. Mezi všemi zaslanými otázkami, bez ohledu na to, zda jsem na ně zveřejnil odpověď či nikoli, jsem Rozdávám ceny. Další losování proběhne v návaznosti na výsledky podzimní-zimní sezóny a proběhne 1. března.
Přihlaste se k odběru klubových novinek Můžete to udělat přímo zde vyplněním poštovního formuláře. Poté obdržíte e-mailem odkazy na nové epizody klubu WhyCheck a zprávy o losování o ceny.
Archiv minulých čísel „Why Club“ si můžete prohlédnout ZDE.
Související materiály:
