Физика звука, которая перевернёт ваши представления о мире

Звук сопровождает нас повсюду — от тихого шороха листвы до грома и симфоний. Мы привыкли воспринимать его как нечто само собой разумеющееся, но физика звука полна удивительных и малоизвестных фактов, которые меняют привычное представление о мире.

Звук не существует в вакууме

В отличие от света, звук не может распространяться в пустоте. Он требует среды — воздуха, воды или твёрдых тел. Именно поэтому в космосе невозможно услышать даже самый громкий взрыв, если рядом нет материала, способного передать вибрации.

Скорость звука зависит от среды

Многие знают, что в воде звук распространяется быстрее, чем в воздухе, но не все понимают масштаб — в жидкой среде его скорость почти в четыре раза выше. В металлах она ещё больше, что используется, например, в промышленной дефектоскопии.

Инфразвук и ультразвук

Человеческое ухо улавливает колебания от 20 до 20 000 герц. Ниже этого диапазона находится инфразвук, который могут слышать некоторые животные и который способен вызывать у человека чувство тревоги. Выше — ультразвук, применяемый в медицине, технике и даже для отпугивания вредителей.

Звук может нагревать и разрушать

Мощные звуковые волны способны оказывать физическое воздействие на материалы. Сверхвысокая громкость вызывает нагрев воздуха и даже разрушение объектов. Эффект используется в ультразвуковой очистке и хирургии.

Невидимые волновые картины

При определённых условиях звук формирует стоячие волны, создавая устойчивые узоры в воде, песке или других материалах. Эти явления, известные как киматика, наглядно демонстрируют физическую природу колебаний.