Физика на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям45

Частота в герцах

Начнем с высоких нот. По мере роста частоты звук по-степенно истончается, переходит в противный писк

и, наконец, перестает быть слышным, переходя в уль-тратонкую область.

В одном из восточных храмов прихожан поражал та-кой фокус – в металлический чан наливают воду, потом проводят по краю чана мокрыми пальцами, и на глазах у изумленной публики вода в чаше вдруг вски-пает! Она реально начинает бурлить. И бурлит, пока водишь пальцами по краю сосуда.

Причина явления – ультразвук. Емкость сделана так, что трение по ее краю пальцем производит в металле звуковые волны ультразвуковой частоты. Металл пере-дает свои колебания воде, и она начинает бурлить. Никаких чудес, сплошная физика.

Вообще, ультразвук «любит» твердое. Короткие волны, то есть волны высокой частоты, затухают быстрее, чем волны длинные (низкочастотные). Так, звук с частотой 10 000 герц поглощается в 100 раз сильнее, чем звук

с частотой в 1000 герц. Но при этом твердое лучше проводит звук, чем жидкое и газообразное. Поэтому предпочтительная для ультразвука среда – кристалли-ческие структуры, например, металл.

Максимальная частота ультразвука, которую удалось получить ученым – 25 миллиардов герц.

А максимальная теоретически возможная – 100 милли-ардов Гц. Волны с большей частотой не смогут распро-страняться даже в твердой среде, поскольку будут сра-зу затухать прямо возле источника колебаний. Но да-же и ультразвук с частотой в 25 млрд герц, полученный в экспериментах, распространяется на совсем малые расстояния, в твердых кристаллах кварца при очень низких температурах, близких к абсолютному нулю.

Люди вовсю используют ультразвуковые колебания в технике. С помощью ультразвуковых ножей в мастерских режут оргстекло и резину, а на кондитерских предприятиях – торты и пирожные. Казалось бы, за-чем резать торты ультразвуковым лезвием, простого ножа что ли мало? А затем, что линия реза при этом получается очень ровная, потому как к лезвию ножа ничего не прилипает, поскольку он вибрирует с высо-кой частотой.

Как звук сфокусировать в одном направле-нии? Обычный рупор делает это прекрас-но. Звуки отражаются от стенок рупора

и не разлетаются в стороны, а направлен-но летят в сторону «цели».

Скачано с www.znanio.ru