Что мы слышим в ракушке
Почему в ракушке слышно море. Клуб почемучек
И ведь, действительно, многие дети реально уверенны в том, что прикладывая к уху привезенную из летнего отпуска раковину, они слышат шум морских волн. Например, моя дочка примерно в таком возрасте как и Миша каждый день слушала ракушку и объявляла нам метеорологические сводки: какая сегодня на море погода. То ей слышался шторм, то буря, а то был полный штиль. Так что же она слышала в ракушке?
 |
| Что мы слышим в ракушке? |
Если ваш малыш тоже верит в то, что в ракушке слышно море, то придется его разочаровать. Никакого звука волн в ней нет. Да и вообще, чтобы услышать такой звук, не обязательно нужна ракушка. Проведем следующий опыт:
Опыт 1. Слушаем «шум моря»
Возьмите любую ракушку (лучше, если их будет несколько разных) и стакан. Предложите малышу послушать их все по очереди и сравнить услышанный шум. Окажется, что звук в них почти идентичный. Самый красивый звук слышен в закрученной большой раковине. Слабее в более ровной раковине и стакане.
А теперь попросите малыша сложить ладошки «горсточкой» и приложить к ним ухо. Он услышит все тот же «шум моря»! А если распрямит ладошки, то звук сразу прекратится.
Вывод: звук, слышимый нами во всех этих случаях, не имеет отношения к «морскому» или «не морскому» происхождению предмета, а относится только к его выпуклой форме.
| В каждом из этих предметов слышно «шум моря» |
А откуда тогда берется этот звук в выпуклых полых емкостях? Оказывается, мы слышим в ракушке тихие звуки, которые постоянно окружают нас, даже если мы находимся в помещении одни. Только эти звуки усиленны во много раз. Так, что они уже кажутся заметным шумом. Раньше считали, что основной причиной этих звуков был ток крови самого человека. Но теперь это ставится под сомнение, потому что после физических нагрузок, когда ток крови усиливается, слышимый в ракушке шум остается прежним. Предлагаю вам самим это проверить:
Опыт 2. Изменяется ли звук в ракушке от физических нагрузок
Попросите малыша поприседать с приложенной к уху ракушкой или стаканом. Чувствует ли он, как у него участился пульс? Ток крови стал сильнее. А вот как изменился шум? Практически никак.
Вывод: Шум от тока крови не является основным среди шумов, слышимых в ракушке.
| Катя слушает, изменится ли шум после физической нагрузки? |
Другое распространенное мнение, что мы в ракушке слышим завихрения воздуха, тоже опровергается опытным путем. К сожалению, этот опыт очень трудно повторить в домашних условиях. Ведь для этого нужна звукоизолированная комната. Если в такой комнате поднести к уху ракушку, то шума в ней не услышишь. Хотя воздух в комнате, естественно, точно такой же, как и в обычной комнате. Значит, все дело именно в окружающих нас звуках. Они такие привычные и незаметные, что мы просто перестаем слышать их, а вот с помощью раковины или стакана мы делаем их громче.
| Поющий бокал |
Вот тут можно услышать и увидеть как музыкант на поющих бокалах играет фугу Баха.
Но не только в музыке мы используем резонанс. На этом же принципе, например, построено действие детской игрушки йо-йо. Умеет ли ваш малыш правильно почувствовать тот момент, когда надо дернуть за веревочку тем самым добавляя амплитуду колебаниям системе шарик-веревка? Моя дочь Катя пока только осваивает это искусство.
| Принцип игрушки йо-йо основан на явлении резонанса |
А еще вспомним, что резонанс может быть и опасен. Например, для мостов. Помните занятие, где мы с вами говорили о том, как строят мосты? Для этого дела требуются сложные расчеты и знание законов физики. Иначе может случится беда! Может, вам когда-нибудь доводилось или еще доведется наблюдать, как к мосту подходит строй солдат. Перед тем, как он зайдет на мост, командир обязательно скомандует им: «Сменить ногу!». Это значит, что солдатам надо будет идти по мосту не строевым шагом, в ногу, а вразнобой. Это нужно для того, чтобы колебания одновременных шагов сразу стольких человек не вступили в резонанс с собственными колебаниями моста. Иначе колебания моста могут стать такими сильными, что мост разрушится! Именно это произошло с Египетским мостом в Петербурге в 1905 году, когда по нему проходил эскадрон конногвардейского полка. Что по легенде как раз и послужило причиной введения новой строевой команды для солдат, переходящих мост.
| Катастрофа на Египетском мосту. Фото из Википедии |
Вот так, отвечая на простой вопрос про ракушку, мы познакомились с таким непростым физическим понятием как резонанс. Надеюсь, Мише понравится мой ответ 🙂
Если интересно, то можно посмотреть еще про то, какие поделки и развивающие игры можно сделать из ракушек, повторить их названия по презентации, которую я делала о ракушках Черного моря и посмотреть на нашу коллекцию ракушек, узнать Почему камни разные? Почему песок разный? Кто в Черном море живет? Можно ли пить морскую воду? Почему вода в море соленая? склеить Лэпбук «Морские жители» и п ровести тематическую недельку «Моряк»
Подписаться на новости Клуба можно прямо тут, заполнив форму рассылки. После этого вам на почту будут приходить ссылки на новые выпуски «Клуба почемучек» и сообщения о розыгрышах призов.
Почему в ракушке шумит море?
Если поднести к уху раковину моллюска, то можно услышать шум океана. Неважно как далеко человек находится от океана, он всегда может услышать громыхание волн, подкатываемых к берегу. Лучше всего этот шум слышен в больших, спиральных стромбидах.
Многие люди считают, что звук, который мы слышим в ракушке, это всего на всего звук движения крови по кровеносным сосудам нашего уха. Но дело совсем не в этом. Если бы это было так, то звук усиливался бы после физических упражнений, когда кровь начинает двигаться быстрее. Но ведь даже после занятия спортом звук не меняется.
Другие утверждают, что этот звук образуется из-за движения потоков воздуха через раковину моллюска. Поэтому, если ракушку держать на небольшом расстоянии от уха, то шум кажется намного сильнее, чем, если поднести ракушку прямо к уху. Но и эта теория не имеет оснований. Поскольку в звукоизолированной комнате, не смотря на то, что в ней есть воздух, ракушка не хочет играть желаемую мелодию океана.
Наиболее правдивой кажется теория о том, что шум океана производится шумом окружающей нас среды. Раковина, если ее держать на расстоянии от уха, улавливает этот окружающий нас шум, который резонирует внутри ракушки. На «шум океана» влияет размер и форма ракушки. Поскольку разные раковины улавливают разные частоты. Услышать шум океана можно и без ракушек. Например, можно взять пустой стакан или прижать ладонь к уху. При чем, двигая кружку или руку, звук «океана» начинает меняться.
На изменение шума внутри ракушки влияет и окружающий шум. Ракушка по своему действию очень напоминает резонаторную камеру. Когда внешний шум проникает внутрь ракушки, отражаясь о ее стенки, он усиливается. Поэтому, чем больше шума снаружи, тем громче кажется звук океана (моря)
А вот что говорит физика:
Если взять любой пустой сосуд, он так же будет шуметь! Любая воздушная замкнутая полость является своеобразным резонатором, в котором концентрируются различные акустические волны. Если же выражаться более определенно, то в случае с раковиной мы имеем дело с так называемым резонатором Гельмгольца. Приближая или удаляя раковину от уха, а также меняя их размер или форму, мы замечаем, что шумы меняются, а значит, и морская песня у каждой из них своя. Похожий эффект наблюдается, если сложить «лодочкой» ладони и поднести к уху.
На самом деле то, что мы слышим в раковине — не более чем шум крови, циркулирующей в голове. А дальше — всего лишь чудеса человеческого мозга. Потеряв возможность обрабатывать громкие звуки, мозг всего лишь переходит на режим обработки тихих звуков. Если бы мозг был устроен иначе, то мы бы слышали вообще все шумы не хуже каких-нибудь летучих мышей. 
Но из-за человеческой любви к чудесам, всё-таки закончу ответ так:
Почему в ракушке шумит море?
Чтоб в ракушку звук писался,
Чтобы спать нам не давать,
чтобы верилось нам в чудо,
Чтоб любить и чтоб мечтать.
Почему в морских ракушках слышен шум моря
Существует сразу несколько гипотез возникновения «морского шума» в ракушках. Одна из них гласит, что человек слышит звуки циркуляции крови по сосудам головы. Однако данная теория неверна, и это легко доказать. Известно, что после интенсивных нагрузок кровь начинает двигаться с большей скоростью, поэтому и звук должен поменяться. Однако, если поднести ракушку к уху, будет слышен все тот же «шум моря».
Следующую теорию можно сформулировать так: ракушки шумят по причине движения воздушных потоков через них. Это объясняет то, почему звуки кажутся громче, если поднести ракушку вплотную к уху, и тише, если держать ее на расстоянии. Однако и эта гипотеза была опровергнута учеными. В звукоизоляционном помещении, несмотря на то, что в нем присутствует воздух, ракушка «морские звуки» не издает.
На самом деле, «шум моря» в ракушке – не что иное, как несколько измененные звуки окружающей среды, отраженные от стенок раковины. Можно взять любой пустой сосуд, приложить его к уху и он станет «шуметь» ничуть не хуже морской ракушки. Все потому, что любая воздушная замкнутая полость выступает в роли своеобразного резонатора, где концентрируются разные акустические волны. Именно поэтому форма и размер ракушек напрямую влияет на издаваемую «морскую песню». Чем они изогнутее и больше, тем насыщеннее получается «звук прибоя».
Получается, для того чтобы услышать «море» и освежить в памяти воспоминания о чудесном летнем отдыхе, вовсе не обязательно иметь под рукой ракушку. Это можно сделать и с помощью подручных предметов, того же стакана. Аналогичный эффект будет наблюдаться, если сложить ладони «лодочкой» и поднести вплотную к уху. И чем больше вокруг разных звуков, тем сильнее будет слышен плеск волн. Но с ракушкой, несомненно, предаваться воспоминаниям интереснее, тем более, если она привезена с пляжа, где вы отдыхали.
Почему в ракушках слышен шум моря?
Почему же мы слышим шум моря, когда прикладываем раковину к уху? Ну что ж, начнём по порядку: не важно, насколько этот звук похож на шум накатывающих волн, это, конечно же, не шум моря.
Но вопрос по-прежнему остаётся: что же именно мы слышим в ракушке? Одним словом – это шум; шум внутри нас и внешний шум, который мы обычно не слышим или не обращаем на него внимания, потому что он слишком тихий.
Чтобы усилить этот шум, понадобится резонатор. Самый простой вы можете создать сами. Откройте рот в форме буквы “О” и постучите пальцем по горлу или щеке. Вы услышите ноту. Если увеличивать или уменьшать форму “О” или менять форму рта, то у вас будут получаться разные ноты. В этом случае ваш рот выступает в роли резонатора Гельмгольца, в котором звук создаётся за счёт воздуха, вибрирующего в полости с одним отверстием. Меняя форму резонирующей полости, можно получить различные тоны.
Возможно, на этом моменте вы уже думаете закрыть статью – ведь вопрос был о море и ракушке, а не о каком-то резонаторе Гельмгольца. Но на самом деле в нём нет ничего сложного. Резонатор представляет собой сферический сосуд с отверстием в горловине. Воздействуя на резонатор, мы увеличиваем давление внутри полости и заставляем воздух “сжиматься”. Затем воздух начинает «вытекать» обратно, а давление в полости падает, заставляя воздух вновь «затекать внутрь». Возникающие колебания обладают намного большей амплитудой, чем колебания воздействующего поля. Наглядно работа резонатора Гельмгольца показана на видеоролике ниже.
Это интересно: вы знали, что резонаторы продаются в огромных количествах в обычных продуктовых магазинах? Достаточно купить любую бутылку с водой и, освободив её от жидкости, подуть перпендикулярно её горлышку. Слышите гудение? Его издает колеблющийся в горлышке воздух.
С морской раковиной происходит то же самое, что и с резонатором Гельмгольца. Шум, который мы упомянули выше, в виде воздуха, двигающегося внутри и снаружи раковины, кровь, циркулирующая у вас в голове, разговор в соседней комнате – всё это резонирует внутри полости ракушки, усиливается и становится громким настолько, чтобы мы могли это услышать. Также как разные формы рта создают разные тоны, разные размеры и формы раковины звучат по-разному, так как разные резонансные камеры усиливают разные частоты.
То, что звук всех ракушек немного напоминает шум моря, чистая случайность. Если вы поднесёте к уху любой предмет, работающий по принципу резонатора Гельмгольца, то услышите похожий звук, вне зависимости от того, связан ли этот предмет с морем или нет. Приставьте к уху пустой стакан или просто приложите к нему ладонь, оставив полость между её поверхностью и ухом, и вы услышите точно такой же звук.
Почему в ракушках слышен «шум моря»
Если поднести к уху ракушку, можно услышать отдалённый рокот. Натурам романтичным кажется, что внутри раковины вздымаются и разбиваются о причал морские волны, а звук напоминает шум моря.
Что, если ракушка действительно «записывает» на некое невидимое звукозаписывающее устройство (своего рода чип) звуки окружающей водной стихии, а потом воспроизводит их? Тогда попробуйте разрезать ракушку и поискать эти самые устройства. Затея вряд ли увенчается успехом, так что шумит точно не вода.
Есть и другая версия происхождения шума: приставляя ракушку к уху, мы слышим звуки движения крови по своим кровеносным сосудам. Но попробуйте выполнить интенсивные физические упражнения (попрыгать на скакалке, пробежать стометровку на максимальной возможной для себя скорости) и после этого поднести ракушку к уху. Ваш пульс увеличился, кровь циркулирует быстрее, но звук внутри ракушки не поменялся.
Третья теория гласит: ракушка шумит из-за потоков воздуха через раковину. Этим легко можно объяснить тот факт, что звук кажется громче, если поднести ракушку поближе к уху. Но это не объясняет появление шума! Если принести ракушку в звукоизолированную комнату, несмотря на присутствие в ней воздуха, она будет «молчать».
На самом деле, шум в ракушке является отображением звуков окружающей среды, которые отражаются от стенок раковины.
Мы слышим шум, который нас окружает и доносится изнутри. Обычно этот шум слишком тихий, без ракушки мы на него не реагируем.
Раковина улавливает окружающий шум, который резонирует внутри неё. Чем больше шума снаружи, тем громче звук в ракушке. Звук производится потоком воздуха, стремящимся выйти из естественного отверстия.
Ракушка состоит из множества полостей с узким горлышком, напоминающих анфиладу комнат. Шум окружающей среды попадает внутрь, отталкивается и резонирует от этих стенок. Даже самые слабые звуки, попадая внутрь, сливаются в рокочущий шум. То есть мы слышим многократное эхо, слившееся в один звук.
Если поднести любой пустой полый предмет (бутылку, стакан) к уху, он тоже будет шуметь, напевая морскую песнь, аналогичную звукам, издаваемым ракушкой, правда, он не будет таким ярким.
На звук влияет размер и форма ракушки: разные раковины улавливают разные частоты. Чем замысловатее форма полости ракушки, тем насыщеннее и интереснее будет «шум прибоя».