Читать онлайн Акустика на пальцах бесплатно

Акустика на пальцах

Предисловие одноклассника

Последний раз мы общались с автором примерно 20 лет назад на 25-летие выпуска. Предложение написать предисловие к его тексту принял не сразу: я не акустик, а вирусолог, не к пост-ковидному периоду будь сказано. С другой стороны, текст простой, понятный, но небанальный – экскурсионный пробег по упругому миру акустики, ориентированный на возбуждение в школьниках интереса к науке.

Логика влияния 179-й школы в тексте хорошо просматривается. Благодарность нашему учителю физики полностью разделяю, хотя до сих пор помню, как однажды Брон влепил мне «кол». Его отношение к оценкам – это отдельная увлекательная история. У нас был яркий класс и фантастически яркая школа. Мы застали период, когда директором была фронтовичка Екатерина Харлампьевна Дмитриева. Она своим авторитетом держала границы школы, терпела и покрывала неординарные особенности наших учителей, которых мы вспоминаем с большой теплотой. После ее ухода школа начала терять их. Брон оказался одним из первых, кого ушли. К счастью, сейчас школа снова в числе лучших, ее называют «Константиновской» как одну из работающих по концепции математического образования Николая Николаевича Константинова. Он вел у нас математический анализ, ездил с нами на ББС. Тоже яркая личность и очень необычный способ ведения занятий.

Мишка, автор то бишь, в нашей подростковой юности был шебутным – организовывал дискотеки с живой музыкой, приводил на них девчонок из прошлой школы, поскольку на 27 человек в нашем физическом классе было всего 3 своих прекрасных дамы, был одним из организаторов коллективного отпора местным «гопникам», пытающимся «стрелять» у нас по 10 копеек на входе-выходе. Так что не слишком удивлен его неожиданным предложением. Спасибо ему за повод для ностальгических воспоминаний, но читателям они вряд ли интересны.

Раннюю инициацию молодежи красотой устройства нашего мира под углом зрения разных наук в доступном правильном изложении полностью поддерживаю. Надо бы и мне подумать о подобной творческой активности – о популяризации своих научных интересов среди школьников и студентов. Желаю читателю увлечься и осваивать не только простые и популярные форматы изложения. А начать можно с ответов на вопросы в этом тексте.

Алексей Забережный, член-корреспондент РАН, доктор биологических наук

Благодарности

Разделы с таким названием я обычно просматривал по диагонали: какое отношение ко мне, читателю, имеют взаимоотношения автора с кем-то сторонним? В роли автора я тоже сначала не предполагал такого раздела, пока Павел Максименко не прислал мне потрясающе точные гуманитарные образы в логике моего текста: про крик новорожденного, про пытку тишиной, про рок-концерты, про мелодику «Цыганочки» на множественных звукоописательных признаках. Сам он иронично отнесся к моему желанию сделать отсылку на него, но у меня такие образы вряд ли бы родились без его участия. В нашей своеобразной коммуникации, которой уже порядка 15–20 лет, я обычно несу формальную основу (модели, схемы, процедуры), а он гуманитарную (языки, культуры, искусство, артистизм), хотя очень неплохо ориентируется в технике, математике и формальных подходах.

Для этого текста особенно значим наш учитель физики Владимир Владимирович Бронфман, или Брон, как мы между собой его звали. На похоронах выяснилось, что его звали Виулен Вениаминович (9 марта 1925 – 16 сентября 2009). Большинству читателей все равно, а мне захотелось помянуть во всех форматах.

Раз появился раздел про благодарности, кого там упоминать? Как минимум, был еще его тонкий и ироничный напарник Сергей Михайлович Дунин, который вел у нашего физического класса физический практикум. Решил, что хватит ключевых, хотя 179-я физмат школа особый след оставила из всех московских школ, где я учился. А была не только школа. Акустика для меня – это еще МИРЭА, АКИН, НИИхиммаш.

Физика – это изначальный интерес нашего класса по факту отбора, но Брон превратил интерес в страсть, причем увлечен был небезразличными к науке школьниками до последних дней, даже когда ему не нашлось больше места в школе. Можно долго вспоминать его странности про галстук, про халат, про уровень «Техника молодежи», про способ выставления нам оценок…

Предисловие

В моей жизни сложилась довольно занимательная профессиональная траектория, в которой я сначала стал акустиком. Работа со звуком на всех частотах, слышимых и неслышимых, увлекательна и многогранна. Но ворчливость и непоседливость снова занесли меня из акустики в школу, теперь в качестве учителя «физики, математики и информатики». Это был конец 1985 года – самое начало внедрения нового для школы курса информатики, и меня брали под нее. Но сначала были уроки физики, как ни странно.

Пока я любил физику в качестве ученика, я думал, что массовая к ней нелюбовь – заслуга неправильных учителей физики. Когда сам оказался за учительским столом, пришел к выводу, что либо я тоже неправильный учитель физики, либо что-то не так в школьном курсе. На мой вкус, из явно «не так» там ничтожно мало про звук. Много лет спустя вдруг захотелось эту несправедливость исправить – изложить что-то интересное и разное про звук, причем в доступной школьнику форме.

Звук – это самое органичное, что есть в нашей среде, среде упругих контактов. Звука нет в космосе – там неупругая среда. Свет есть, тепло и радиосвязь есть – раздолье всем электромагнитным излучениям. В упругой среде им мешают потери. Зато на Земле, где нас упруго обнимает воздух и вода, звук есть везде, хотя слышим мы ушами довольно узкий диапазон звуковых частот.

Ребенок еще в утробе матери слышит многое, именно благодаря упругой среде, где звук – главный способ общения. С крика ребенка начинается его самостоятельная жизнь на Земле, причем именно этот крик – главный признак нормальности его появления на свет, хотя вокруг полно всяких разных и умных приборов.

Часто мы сталкиваемся с ситуацией, когда люди жаждут тишины, стремятся спрятаться от напряженных делами звуков. Но правда ли это, или насколько это правда? Чего человек, жаждущий «тишины», на самом деле хочет? Он устал и хочет, чтобы окружающие звуки не требовали деловой реакции от него.

Лес и его звуки – идеальная среда для отдыха, которая дает расслабление и разрядку. Конечно, пока на человека слишком опасно никто не рычит, не шипит, не жужжит и не пищит. Лес полезен мозгу и в глазах, и в ушах. Глаз устает от техногенно ритмичных пейзажей города – отдыхает на аритмичных контурах лесов и полей (в дальней перспективе) или кустов, травы, деревьев, когда вблизи. Ухо устает от монотонного шума, несущего техногенные ритмы и риски при их сбоях – отдыхает даже на суррогатах в виде записей звуков природы: прибоя, дождя, пения птиц…

Один из вариантов пытки – тишиной: человека запирают в безэховую камеру или в глубокий подвал, где нет никаких звуков. Совсем! Что в этом страшного? А то, что человек сначала слышит свои органы, а вскоре многих начинают мучить звуковые галлюцинации. Были случаи сумасшествия от тишины.

Акустика как название науки восходит к древнегреческому слову ἀκούω – слышу. А учитывая вышесказанное, слух является почти синонимом жизни. И именно поэтому глухота человека – не столько болезнь, сколько трагедия. Даже абсолютно глухие люди что-то ловят в нашем упругом мире. Чем выше частота звука, тем менее вероятно они его могут воспринять. И как им воспринять строки Михаила Кочетова, учитывая, что шипящие звуки более высокочастотные? Сами посудите:

«Шипит на крыше дождь, как будто

Картошка на дешёвом сале

Популярная «Цыганочка» вся пронизана звуковыми образами:

Две гитары, зазвенев,

Жалобно заныли

С детства памятный напев,

Старый друг мой – ты ли?

Как тебя мне не узнать?

На тебе лежит печать

Буйного похмелья,

Горького веселья!

Это ты, загул лихой,

Ты – слиянье грусти злой

С сладострастьем баядерки —

Ты, мотив венгерки!

Квинты резко дребезжат,

Сыплют дробью звуки…

Звуки ноют и визжат,

Словно стоны муки.

Что за горе? Плюнь, да пей!

Ты завей его, завей

Веревочкой горе!

Топи тоску в море!

Вот проходка по баскам

С удалью небрежной,

А за нею – звон и гам

Буйный и мятежный.

Перебор… и квинта вновь

Ноет-завывает;

Приливает к сердцу кровь,

Голова пылает.

А в учебнике физики звук упоминают мельком в теме «Волны». Конечно, волны, не поспоришь. Но в стольких видах и настолько интересно, многогранно, что за «мельком» обидно. Попробуем компенсировать это «мельком». Причем, я абсолютно уверен, что потом будет масса замечаний, что я незаслуженно забыл упомянуть одно, другое, третье… И это будет абсолютная правда, подтверждающая многогранность темы.

Как учил нас Брон – главное надо понять «на пальцах», потом уже можно и формулы нагромоздить. Я так и построил этот текст. Одна формула все же будет, чтобы осмысленно соотносить описываемые явления с окружающей геометрией пространства.

Про иллюстрации

Художник я никакой, а сбор прав на использование существующих в Интернете иллюстраций непрост. В связи с этим в тексте будут ссылки на источники с иллюстрациями. Зато там часто не просто иллюстрации, а тексты на близкие темы. Я оставил для лучшего представления лишь редкие схемы и одну фотографию, сделанную лично, поэтому коллеги и собственные дети стращают провалом в среде современных детей, привыкших к изобилию медиа. Посмотрим. Включайте воображение.

Стартовое напутствие

Лучше читать вместе с кем-то, с кем приятно обсудить или поспорить. Важные понятия выделены в тексте жирным шрифтом. Беглый обзор полезных для понимания понятий и явлений вынесен в конец в виде приложения. Сами решайте, стоит его смотреть или нет, когда смотреть и как – в учебнике это все тоже есть.

Акустика человека

Как мы слышим и дышим

Человек слышит звуки в диапазоне 20 Гц – 20 кГц. Диапазон условный. Верхние частоты до 20 кГц слышат далеко не все, причем с возрастом граница опускается. Неслышимые низкие частоты, до порога слышимости, называют инфразвук. Неслышимые высокие частоты, выше порога слышимости, называют ультразвук. Порог слышимости на разных частотах у человека разный. Лучшая чувствительность человека к звуку в диапазоне от 500 Гц до 5 кГц.

Звук, приходящий снаружи, попадает к нам по воздуху в уши1. Воздух раскачивает барабанную перепонку. К перепонке прижата костная конструкция, которая достукивается до нерва нашего слухового восприятия. Когда что-то не так в ухе, передача колебания перепонкой ухудшается, она плохо раскачивает слуховые косточки.

Наличие двух ушей позволяет нам определять направление на источник звука. Это называется бинауральный эффект. Причем, важнее не различие в громкости, а запаздывание – чем раньше звук достиг одного уха, тем ближе источник к нему. Стереонаушники при электроакустической обработке сигналов могут имитировать движение источника звука вокруг нас. Несимметричность ушей спереди и сзади помогает различать источник звука спереди и сзади. Но уши иногда удается обмануть.

Можете сами провести эксперимент с закрытыми глазами безо всяких наушников. Нужно два ассистента с монетками. Они должны стоять строго на оси между ушами на одинаковом расстоянии спереди и сзади. Попробуйте угадать, кто из них звякнул монетками?

Любопытный эффект с восприятием собственного голоса в записи. Раньше, когда запись голоса была не столь частым явлением, все обращали на это внимание: звук собственного голоса звучит в записи совсем не так, как мы привыкли слышать себя в жизни. Сегодня запись привычна, и мы этого уже не замечаем.

Дело в том, что, когда мы говорим, звук на слуховые косточки идет не снаружи, а изнутри, вибрацией по костям черепа, а не через уши по воздуху. Что-то, конечно, и по воздуху через уши попадает, но внутренний сигнал более существенен – он не теряет мощности при переизлучении звука из воздуха на перепонке. Звукопередача по костям черепа совсем другая, более низкочастотная, потому что высокие частоты гасятся мягкими тканями.

Задание читателю: послушать себя, свой голос, зажимая периодически уши руками – в чем разница?

Музыка для желудка с тростью Бетховена

Генерация звука голоса происходит непросто. Воздух проходит в горле через голосовые связки – специальные мышцы, меняющие просвет для воздуха. На вдохе-выдохе легкие и щель в связках играют роль резонатора, от которого зависит звучание гласных звуков. Другой резонатор образуется в полости рта. Во рту формируются высокочастотные звуки. Чем больше объем, тем ниже резонансные частоты. Согласные звуки формируются вокруг языка и зубов. Проблемы с ними осложняют задачу формирования нужных конфигураций для генерации высокочастотных звуков.

Постановка голоса связана с упражнениями на правильное дыхание и формирование резонаторов в легких и во рту, поддержание нужного тонуса влияющих на звук мышц.

Звук мы воспринимаем не только через слуховой нерв под ушными косточками. В теле большое количество колебательных систем, но отдача сигналов от них в организм биохимическая, она не воспринимается как последствия звука. При разных воздействиях на внутренние органы они выделяют в организм разные вещества, которые приводят к разным эмоциональным состояниям. Если органам комфортно, они формируют хорошее настроение. Если дискомфортно, настроение портится, хотя не всегда понятно, почему именно. Например, я заметил, что плохие сны часто предвосхищают заболевание.

Наиболее жесткие части тела, хорошо передающие вибрацию, – это кости. Участие черепа в передаче звука мы уже обсудили. Но у нас бьется сердце, дышат легкие, упруго подвешены внутренние органы – почки, печень, селезенка…

Так что музыку мы слушаем не только ушами, а всем телом. И она должна нравиться не только голове, но и всем внутренним органам. Скорее даже наоборот – она нам нравится по совокупности отклика всего тела, а уже по звуку мы запоминаем, какая нам нравится. Вероятно, именно поэтому молодежи обычно нравится более громкая и энергичная музыка, а людям в возрасте не слишком громкая и более спокойная.

Некоторые любители тяжёлого рока, если они любят его только в записях, то есть не ходили на живые рок-концерты, не догадываются, что являются неполноценными любителями. На живых концертах обязательно используются мощные низкочастотные сабвуфферы, которые захватывают еще и диапазон инфразвука, поэтому впечатления от живых рок-концертов несопоставимы с прослушиванием рок-музыки в записи.

Это, конечно, не отменяет музыкальной грамотности: чем лучше человек разбирается в сложностях музыки, тем большую роль в его музыкальных вкусах играет голова. А грамотным стоит вспомнить, как глухой Бетховен слушал музыку зубами.

Страшный инфразвук

Один из механизмов, которым объясняют беспричинные страхи человека, является попадание его в зону заметного по мощности инфразвука. Если он по частоте совпадает с собственной частотой внутренних органов, то возникает резонанс. И тогда орган начинает колебаться слишком сильно и выделяет биохимический сигнал «караул». Известен эксперимент Роберта Вуда, когда он установил за кулисами сцены излучатель инфразвука, после чего довольно примитивная пьеса в соответствующих сценах при включенном излучателе привела к очень серьезным реакциям в зале.

Считается, что это частоты вокруг 7 Гц. У каждого они слегка отличаются. Если тема инфразвука заинтересовала, можно подробнее поискать в Интернете. Мне показалась любопытной публикация Анатолия2, в которой он ссылается на курсовую работу Дарьи Молчановой3.

Наверное, доводилось слышать про «Летучий голландец» – корабль-призрак4 без матросов, предвещающий беду кораблю, на котором его увидели. Одна из версий, что в местах зарождения штормов, глубинных землетрясений, выходов газа генерируется инфразвук. Он прекрасно распространяется в воде и мощность его в природных явлениях может быть весьма велика. Из воды в воздух он плохо выходит, т.к. волновые сопротивления воды и воздуха слишком сильно отличаются. Но он может неплохо передаваться в вибрацию корпуса корабля, на котором находятся люди. Они начинают испытывать беспричинный страх и могут массово бросаться в море в стадном порыве, оставив пустой корабль.

Пустой корабль сам вряд ли долго плавает в море. Значит, это произошло недавно. Значит, природный катаклизм, который где-то произошел, может вскоре более весомо о себе заявить, чем дошедший первым инфразвук. Если за секунду звук в воде уходит на 1,5 км, то через минуту он предупредит о шторме примерно за 100 км…

Акустика на природе

Ударим сверхзвуком

Ударная волна – отличительная особенность упругих волн. Она возникает тогда, когда скорость движения частиц в фронте волны превышает скорость звука. Отличительная, потому что волна света распространяется на предельно возможной скорости, свет обогнать невозможно в рамках физики Эйнштейна. А звук можно.

Самый очевидный пример ударной волны в воздухе – гром от молнии. Молния – это электрический пробой воздуха. В месте пробоя образуется область плазмы (ионизированного воздуха) с зоной повышенного давления, которое разбегается во все стороны существенно быстрее скорости звука в виде ударной волны.

Кажется очевидной связь: удар источника порождает ударную волну. От слова «удар». Молния ударила – породила ударную волну, которую мы называем «гром». Менее очевидный пример – ударная волна от сверхзвукового движения. Многим известен хлопок от самолета. Некоторые заявляют «самолет прошел звуковой барьер». Звучит важно и эффектно, но неправда.

Пока звук распространяется от традиционного источника, это происходит во все стороны. При движении источника звука наблюдается эффект Доплера: изменение частоты звука в приемнике, если приемник ловит звук навстречу источнику или вдогон:

– приемник, на который движется источник, воспринимает частоту звука выше исходной;

– приемник, от которого движется источник, воспринимает частоту ниже.

Отслеживая изменение частоты звука, можно определить скорость движения.

Предложение читателю: понаблюдать за звуком, когда скоростной поезд или самолет пролетают мимо нас (как они слышны на приближении, и как при удалении?)

Если же скорость движения источника звука становится выше скорости звука, то в заднюю полусферу звук идет с нормальной скоростью звука для такой среды, а в переднюю полусферу звук не излучается – не успевает за движением источника. Источник просто гонит перед собой область повышенного давления, оставляя сзади область пониженного давления.

В воздухе, конечно, эту область повышенного давления не видно, но она похожа на волну, которую образует нос корабля на воде. Для корабля эта волна выглядит как треугольник в плоскости поверхности воды, а в воздухе это конус вокруг самолета. Пропорции этого конуса зависят от скорости самолета: фронт ударной волны расходится в боковые стороны от самолета со скоростью звука. Если скорость самолета равна скорости звука (1 Мах), угол основания конуса будет 45 градусов. Чем дальше вбок от источника уходит фронт волны, тем меньше перепад давления между передней зоной повышенного давления и задней зоной пониженного. Ударная волна быстро затухает. Аналогию мы видим по носовой волне корабля5.

Когда фронт волны (участок этого расходящегося конуса) пролетит мимо нас, мы услышим хлопок: сначала нас ударит область повышенного давления и сразу же перепонка отскочит назад областью пониженного. Чем выше летит сверхзвуковой самолет, тем дальше он пролетит мимо нас, пока мы услышим хлопок, и тем тише он будет для нас. И только после хлопка мы будем слышать звук от его двигателей. Так что, никакой звуковой барьер он не проходил – он просто летел, пока до нас не дошла ударная волна повышенного давления, которую гонят перед собой его крылья.

Кстати, иногда этот конус ударной волны виден, если воздух влажный: в ближней зоне у самолета, где образуется ударная волна, может сформироваться конденсат6.

Менее приятные эффекты с ударными волнами в воздухе известны при взрывных работах, военных обстрелах. Эти эффекты похожи в логике появления на молнию, но они часто рядом (поэтому воздействие сильное), зато более ожидаемы. Надо беречь барабанные перепонки, чтобы их не повредило перепадом давления. Для этого рекомендуют открывать рот. Это облегчает уравнивание давления с внешней и внутренней сторон перепонки. Но каналы до внутреннего уха узкие и довольно длинные, поэтому резкие перепады могут не успеть выравнять давление через рот. Лучше закрывать уши, защищая их от бросков давления ударной волны.

Ударные волны в воздухе неприятны, но часто терпимы. Зато в воде это чревато для жизни. Тело человека состоит преимущественно из воды, поэтому все звуковые волны в воде прекрасно проходят через него почти беспрепятственно, с минимумом отражений. Для эхолокации отражения от тела хорошо заметны, но удар по внутренним органам такое отражение не обезопасит. Водолаз7 в гидрокостюме с воздушной прослойкой защищен намного лучше. Воздух несопоставимо легче сжимается, что спасает при ударной волне. Но и ему в воде не поздоровится, потому что вода – плотная среда. Вода почти несжимаема, поэтому удар передаст без смягчения, а тонкая прослойка воздуха под гидрокостюмом – слабая защита.

Зато и двигаться в воде со сверхзвуковой скоростью практически невозможно, поэтому в воде ударные волны, действительно, от ударов, взрывов, сейсмических толчков. Один из наиболее известных видов последствия ударной волны в воде – это цунами. Правда, это не продольная волна, а поверхностная, и скорость ее не выше скорости звука. Поскольку вода практически несжимаема, порождаемое ударом давление преобразуется в мощный импульс поверхностной волны, которая разбегается от места удара. И не любое землетрясение породит цунами. Сдвиговые толчки породят только обычный звук, хотя и сильный.

Звуковые каналы для рыбаков и полуночных влюбленных

На природе мы чаще всего находимся в ситуации открытого пространства, т.е. звук или уходит от нас безвозвратно, или приходит прямиком от источника. Если вокруг есть препятствия, это другая ситуация в отношении звуковых закономерностей, например путешествия в горы или в пещеры. Акустика пещер принципиально не отличается от акустики помещений, поэтому пещеры обсуждать не будем, хотя там много интересного происходит. А в горах самый известный эффект – эхо. Чем дальше отражающее звук препятствие, тем сильнее задержка эха.

Попробуем оценить соотношение расстояний и времени отклика. Разрыв между собственным криком и эхом в 1 секунду уже хорошо заметен. Звук должен пролететь до препятствия и обратно. Считая скорость звука примерно 330 м/с, получаем дистанцию 150–170 метров. В ущелье эхо может быть множественным, потому что звук может отражаться от разных стенок и выступающих скал ущелья, пока не затухнет. Чем более скалистые стены ущелья, тем меньше затуханий. Чем более заросшие травой, деревьями и кустарниками, тем сильнее затухание и слабее эхо. Песок тоже неплохо поглощает звук, хотя и хуже растений.

Другой известный прием оценки расстояний по звуку – как далеко идет гроза. Вспышка молнии доходит до нас почти мгновенно. Если считать секунды до прихода раскатов грома, то можно оценить расстояние. Первый отзвук через 3 секунды задержки – примерно 1 км.

В горах звук может стать спусковым механизмом для опасных событий, происходящих из состояний неустойчивого равновесия – сход лавины или камнепад.

Это более-менее известные акустические эффекты. Есть менее понятные, но тоже известные.

Например, известно, что вечером и ночью лучше слышно дальние звуки. И не только потому, что меньше маскирующих шумов от работы, голосов людей и животных. Дело в том, что температурный режим воздуха без солнечного прогрева меняется. Хороший внешний признак – туман поднимается от земли. Вдоль земли образуется слой воздуха, волновое сопротивление которого отличается от более высоких слоев. В результате, на стыке слоев возникают эффекты отражения звука. Вдоль земли получается акустический канал, поэтому часть звука, которая раньше уходила вверх, остается в этом слое, а суммарная мощность звука в слое получается выше, он дольше затухает, дальше слышно. Аналогичные эффекты наблюдаются зимой в безветренную погоду, поскольку воздух у поверхности земли более влажный от снега, льда.

Еще более заметно распространение звука вечером-ночью вдоль реки. Вода лучше аккумулирует тепло, над ней образуется пар, поэтому волновое сопротивление воздуха над рекой отличается не только от слоя выше, но и от слоя над сушей. Звук получается ограничен лентой реки. Он, конечно, расходится во все стороны, но отраженные части его от слоев с другим волновым сопротивлением остаются в этом канале.

Поговорим с рыбами

Раз уж заговорили о воде и эффектах отражения/преломления звука, можно вспомнить о рыбалке и о разговорах рыбаков. Волновые сопротивления воды и воздуха отличаются очень сильно, поэтому звук очень плохо проходит через границу раздела в обе стороны. Можете на себе проверить, насколько плохо слышно, когда вы нырнули под воду. Разговор совсем не слышен, только если очень громко кричат.

Можно попробовать провести эксперимент со стаканом или с кастрюлей – аналогично бытовой схеме прослушки соседней комнаты через стакан. Один ныряет, а другой опускает стакан/кастрюлю в воду, чтобы не залило через край, и говорит внутрь емкости. Звук заставляет вибрировать стенки емкости, а эта вибрация передает сигнал в воду. С разборчивостью будут сложности, но сравнить будет любопытно.

Закономерности восприятия звука через кости черепа работают и под водой. Звук в воде лучше передается на череп, чем в воздухе. Насколько хорошо звук под водой идет на барабанную перепонку, зависит от наполнения ушей водой: если там остались пузырьки воздуха, то они могут существенно перекрыть звук по воде.

Предлагаю читателю подумать, можно ли общаться звуками под водой водолазам, когда они в скафандрах? Если да, то как это могло бы быть устроено? Если нет, почему?

Шипеть, лаять, пищать или топать?

Обсуждая звук на природе, интересно посмотреть на животных. Что и как слышат они? Как и чем они «разговаривают»?

У кого есть легкие, те генерируют звуки примерно так же, как человек. Некоторые животные щелкают клювом виртуозно. Гремучая змея дрожит «трещоткой» на хвосте. Насекомые звучат крылышками. Могут ли они друг друга слышать, или это побочный эффект, неведомый им, но заметный для нас? Я не знаю – это повод любопытным поизучать и выяснить для себя.

1 Схема строения уха на странице Новокузнецкого диспансера с подробным описанием слухового аппарата https://nvkz-tub.ru/blog/preddverie-stenki-preddveriya-vnutrennego-uha.html
3 Курсовая работа Молчановой https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=520390
4 Истории, легенды и изображения «Летучего голландца» https://www.vse-strani-mira.ru/supplemental-information/304-niderlandi/2688-korabl-prizrak.html
5 Волна от носа корабля наглядна на кадре из статьи МК https://www.mk.ru/politics/2022/06/11/tass-port-ochakova-nikolaevskoy-oblasti-ostalsya-bez-ukrainskikh-voennykh-korabley.html
6 Статья про ударные волны с фотографией конуса ударной волны из конденсата от F/A-18F Super Hornet на авиасалоне 2008 года https://naked-science.ru/article/nakedscience/sverhzvukovye-mify-tumannogo-konusa
7 Статья про погружения, вплоть до сверхглубоких (700м), с иллюстрациями https://pikabu.ru/story/sverkhglubokie_pogruzheniya_mozhet_li_chelovek_zhit_na_glubine_700_m_5934226
Продолжить чтение