Дослідимо звук!

Зі спостережень та дослідів ми знаємо, що звук – це коливання. Звук добре поширюється у твердих тілах, повільно – у рідких, ще повільніше – у газах. Частота коливань, що вимірюється в герцах, це величина, обернена до періоду. Так ось, якщо коливання повітря відбуваються з частотою від 16 до 20000 Гц, це сприймається як звук. Тільки дуже хороші слухачі можуть почути весь цей інтервал частот. Зазвичай чують від 20 до 18000 Гц; 20 Гц – це, мабуть, гуркіт грому, а 18000 – найтонший комаряний писк.

Звук у повітрі поширюється зі швидкістю 332 метри за секунду (при 0 градусів Цельсія), в чавуні – в 10,5 разу швидше. Це показує, що він біжить через повітря набагато повільніше, ніж світло. У порожнечі звук не поширюється.

Тіло, що звучить, призводить в коливання частки повітря. Коливання доходять до нашого органу слуху, змушують коливатися барабанну перетинку, і таким чином ми чуємо.

Щоб уловлювати звук, у військовій справі застосовуються спеціальні звуковловлювачі. Сирени, рупори, музичні інструменти, телефон – все це з'явилося в результаті вивчення природи звуку.

Гучність чи амплітуда звукових коливань – одна з найголовніших характеристик звуку. Гучність вимірюють у децибелах, це на честь винахідника телефону фізика А.Г. Белла (1847-1922). Найслабший звук, що сприймається нашим вухом, – близько 10 дБ. Крик – 70 дБ. Найсильніший гуркіт грому – близько 100 дБ, а понад 130 дБ – вже сприймається як біль у вухах. Що ж це виходить: цокання наручного годинника на відстані 1 м - 30 дБ, а в 4 рази голосніше - вже глухнеш?

Справа в тому, що гучність звуку тут не пропорційна децибелам. Як ми вже знаємо, 10 дБ, або 1 Б (дивно, навіщо було вводити ці децибели, коли просто в белах набагато зручніше і коротше?) – найслабший звук, який ще сприймається нормальним слухом. Але за початок відліку, або за 0 Б, приймається звук у 10 разів слабший. Раптом та хтось почує! Звук в 2 Б, або 20 дБ, - вже не в 2, а в 100 разів сильніший, ніж у 0 Б, і т. д. Тобто числом бел вимірюють порядок збільшення гучності. Звук в 10 Б (або 100 дБ) має гучність в 10¹⁰, або 10 мільярдів, раз гучніший, ніж пороговий в 0 Б! Крик тітки Соні з Одеси ми оцінюємо в 7 Б (70 дБ), а вдвічі більше – 14 Б (140 дБ) – це як запуск міжконтинентальної ракети, від якого можна оглухнути. Так цей звук не в 2 рази, а в 10⁷, тобто в 10 мільйонів разів, гучніший, ніж крик тітки Соні!