konstruktiivne ja kognitiivne tegevus).

Teema: "Katsed kuulmise ja heliga."

Sihtmärk: Lapse kognitiivse tegevuse arendamine erinevate helide analüüsimise protsessis.

Ülesanded: Kinnitada laste ideid mõiste "heli" kohta.

Kujundada ideid heli olemusest - helitugevus, kestus, kõrgus.

Arendada oskust võrrelda erinevaid helisid, määrata nende allikaid, kõlavate objektide sõltuvust nende suurusest.

Viia arusaamiseni heli põhjustest – helilainete levimisest.

Tehke kindlaks heli võimendamise ja nõrgenemise põhjused.

Arendada lapse kuulmisvõimet, foneemilist kuulmist ja artikulatsiooni.

Integratsioon haridusvaldkonnad: "Sotsialiseerumine", "Suhtlemine", "Tunnetus", " Füüsiline areng»

Materjalid ja varustus: kammid, veepudelid, papist koonused, venitatud niidiga joonlaud, liumägi "Kõneorganite ehitus", liumägi "Kuulmisorganite ehitus", metallkauss kilega, katkend multifilmist "Fixies", prillid.

GCD edenemine.

1. Organisatsioonimoment.

Täna teeme teekonna helide maagilisse maailma. Alustame lõbusa treeninguga.

Me poisid oleme koos

Jookseme paigale.

Kui südames pole rahu,

Nad trampisid kõvasti jalgu.

Ja teine!

Ja nüüd, mu head,

Plaksutage valjult käsi!

Ja istu maha!

- Mida me nüüd tegime?

(Toksib, plaksutab, teeb müra.)

Kuidas neid helisid nimetada? (trampimine, plaksutamine, koputamine)

Neid nimetatakse müraks.

Milliseid helisid veel eksisteerib?

Võta istet. Ja nüüd vaata, ma mängin sulle ühe lühikese meloodia prillidel.(koputan pulgaga klaasidele). Mida sa kuuled? (Kell)

Milliseid helisid veel eksisteerib? (muusikaline)

Mida me teeme järeldus?

Meie ümber on palju helisid tekitavaid asju. Kuuleme lehtede sahinat, lennukimootorite müra, vee pritsimist, loomade hääli, inimese kõnet.

Kõneorganite struktuuri skeem

Täiskasvanu kutsub lapsi "sosistama" - rääkima üksteisele "salaja", vaikselt mõned sõnad. Seejärel korrake neid sõnu, et kõik kuuleksid. Uurige, mida me selle nimel tegime. (Ütles kõva häälega)

Kust valjud helid tulid? (Kõrust) Lapsed panevad käe kõrile, hääldavad sõnu kas sosinal või väga valjult ja selgitavad, mida nad käega tundsid: kui nad valjult rääkisid, värises midagi väravas, sosinal ei olnud. värisemine.)

Mida tuleb teha, et heli oleks valju. (Tõmmake tugevamini ja heli tugevneb).

Kui kael väriseb, siis kõlab.

Kutsun teid reisile "helide" maale

- Meie reisi eesmärk: Kust heli tuleb? Kus ta end peidab? Mida on selle levitamiseks vaja?

3. Vibratsioonipudeli kasutamise kogemus.

Vaadake veepudeleid, kas te kuulete neist häält? Mitte! Mida peate veepritsmete kuulmiseks tegema? See on õige, raputage neid veepudeleid, pange need vibreerima.

4. Lugu kuuldeaparaadist.

- Mida te arvate, miks meil kõrvu vaja on?

- Õigesti! Kõrvad on harjunud meid ümbritsevate helide kuulmiseks. Need võivad olla meeldivad ja ... (lapsed kutsuvad antonüüme: ebameeldiv), valjud ja ... (vaiksed), õrnad ja ... (viisakas), kõrged ja ... (madalad) ... Nad ümbritsevad meid kõikjal!

Kas olete kuulnud, kuidas kellegi kohta öeldakse: "Tal on kõrvad pea peal?"

Kus asub inimese kroon?

Mis on inimesel peas?

Kus asuvad inimese kõrvad?

Keda nad selle väljendi kasutamisega silmas pidasid?

Niisiis, inimesest, kes kuulab midagi tähelepanelikult ja öeldakse, et tal on kõrvad peas.

Võrrelge loomade ja inimeste kõrvade suurust.

Miks sa arvad, miks loomad nii suuri kõrvu vajavad?

Millises muinasjutus huvitas tüdrukut vanaema kõrvade suurus?

Mida hunt Punamütsikesele ütles?

Teen ettepaneku välja selgitada, miks loomadel nii suured kõrvad on?

5. Lehtri kasutamise kogemus.

Lapsed peaksid proovima öeldut kuulda, kuid kohast lahkuda ja muusikajuhile läheneda on võimatu.

Kui lapsed ei kuule, mida muusikajuht räägib, võite paluda neil ette kujutada, mida vaegkuulja teeb.

(Lapsed peaksid panema käe kõrva juurde, muutes seeläbi kõrva suuremaks).

Mida peate tegema, et paremini kuulda?

Lapsed viivad lehtritega läbi iseseisva katse, mille järel

Järeldus: kuulete paremini, sest lehtri kaudu jõuab teie kõrva rohkem heli. Samuti jõutakse järeldusele, et loomad vajavad suuri kõrvu, et nendesse rohkem heli sisse saada. Peen kuulmine päästab neid ohu eest.

Slaidiseanss "Kuidas kõrv töötab?"

Heli on energia. See tekib siis, kui miski väriseb ehk liigub kiiresti edasi-tagasi. Seda liikumist nimetatakse vibratsiooniks. Me kuuleme helisid, sest objektide vibratsioon põhjustab õhuvõngeid, mis jõuavad meie kõrvu.

6. Kogemus "Kuidas heli edastatakse."

1. Peate võtma metallist kaussi. Seejärel – lõika kilekotilt kausist suurem tükk ära. Pane see toorik kotist kaussi ja seo nööriga kinni või kinnita pealt suure tugeva kummipaelaga. Hankige "trumm".

2. Veeretage salvrätikutest väikesed pallid ja asetage need "trumli" pinnale.

3. Asetage kauss muusikakeskuse (või magnetofoni või arvuti kõlarite) lähedusse. Lülitage muusika sisse.

4. Pallid hakkavad põrgatama, justkui tantsiksid.

Eksperimendi selgitus lastele

Kõlarist kostuv heli liigub laineliselt läbi õhu ja tabab venitatud kilet, mis võngub ja paberikuulid põrkavad üles. Mida valjem on heli, seda rohkem pallid põrkuvad. Kuid pange tähele, seda ebamugavam on see teie kõrvadele, mis helilainet tajuvad.

Helid on lained, ainult õhk, meie silmad ei näe neid, aga meie kõrvad kuulevad.

7. Füüsiline minut.

Teen ettepaneku luuletustele hääle anda. Mõelge, kuidas saate seda väljendada.

Oli vaikus

möirgama

On muutunud

Ja nüüd sajab vihma

vaikselt-

Kas sa kuuled?

Tilk katusele...

Trumm

Temast saab…

Trummid!

Juba lööb trummi! (A. Šibajev)

Öine mets
Oli hääli täis
Keegi ulgus
Ja kes niitis
Keegi röögatas
Keegi trampis
Keegi tiibab
Plaksutas.
Keegi hüüdis
Ja karjus
Ja silmad
pööratud,
Noh, keegi
Vaikne-vaikne
õhuke hääl
VAIK! (S. Nisu)

8. Kogemus "Kuidas heli valjemaks teha?"

Määrake heli võimenduse põhjus.

plastikust kamm

Kas kamm kõlab? (proovivad, selgitavad põhjust: kammi hambad värisevad sõrmede puudutusest ja teevad häält, värisemine läbi õhu jõuab kõrva ja me kuuleme) Heli on väga vaikne, nõrk.

Panime kammi ühe otsaga toolile, korda katset. Saame teada, miks heli valjemaks muutus.

Mida teie sõrmed tunnevad?

- Me järeldame: värisedes mitte ainult kamm, vaid ka tool. Tool on suurem ja hääl on valjem.

Kontrollime järeldust, rakendades kammi otsa erinevatele objektidele: laud, kuubik, raamat jne. (Helid on erineva tugevusega)

9. Elamus "Miks sääsk sipleb ja kimalane sumiseb?"

Pühkige plastplaat üle erinevate kammide hammaste.

Kas see on sama heli?

Uurige välja. Et suurte teravate hammastega kammidel on madal heli. Karm, vali.

Väikeste sagedaste hammastega kammidel on õhuke ja kõrge heli.

Illustratsioonid sääsest ja kimalasest. Kas need on samad?

Milliseid helisid nad teevad? Sääsel on õhuke hääl, see kõlab nagu “zzz”, kimalasel on madal. Karm, see kõlab nagu "zhzhzh".

Sääsk on väike ja lehvitab tiibu väga kiiresti, sageli, nii et heli on kõrge, kimalane lehvitab tiibu aeglasemalt, lendab tugevalt, seega heli on madal.

10. Tunni kokkuvõte.

Vaata katkendit multifilmist "Fixies".

Teine peatükk Katsed heliga

Natuke infot heli kohta. Meie kõrv on hämmastavalt õrn instrument, mis tajub helinähtusi. Iga õhukese naha, nn trummikile, kõrvas pingule venitatud vibratsiooni, mis on põhjustatud isegi kergest õhutõukest, tajume me helina.

Kuidas aga kuuleme meist mitme kilomeetri kaugusele lastud kahurist näiteks lasku? Kuidas ja mil viisil see kõrva jõuab? Miks kuuleme lasu heli alles mõni aeg pärast selle tulistamist? Miks on lõpuks lähilask valjem kui kaugelt?

Kõiki neid küsimusi pole raske lahendada, kui meenutada kõike, mis õhupallide ja lennukite teemalises vestluses räägiti.

Maapinna objektide vaheline ruum ei ole tühi. See on täidetud läbipaistvate gaaside seguga, mida me nimetame õhuks. Õhk koosneb lugematutest pisikestest gaasiosakestest, mis on nii pisikesed, et neid pole võimalik kõige võimsama mikroskoobiga näha. See tähendab, et see lugematu arv gaasiosakesi täidab relva ja meie kõrva vahelise ruumi. Kui pulbergaasid lendavad relva suust jõuga välja, annavad need tõuke lähimatele õhuosakestele, need osakesed suruvad edasi järgmisi jne. Need löögid, mis kanduvad järk-järgult igas suunas osakeselt osakesele, jõuavad ka kuulmekile. meie kõrva. Ja niipea, kui need väikseimate gaasiosakeste poolt järjestikku edastatavad löögid jõuavad kuulmekile, kuuleme kohe heli.

Kõrva ja heli tekitava keha vahelist ruumi võib võrrelda tihedalt inimestega täidetud alaga. Kujutage ette, et iga inimene on väikseim õhuosake. Oletame, et selle rahvahulga kaudu on vaja edastada mingi kord väljaku ühes otsas asuvalt inimeselt inimesele, kes seisab sama väljaku teises otsas. Esimesel inimesel on kõige lihtsam see tellimus edastada ees olevale inimesele, kes omakorda annab selle edasi järgmisele ja nii jõuab tellimus sihtkohta.

Kujutage ette, et see ülesanne on lihtsalt väike tõuge. Selle komisjoni edastamiseks võiks ju igaüks oma kohtadele jääda ja iga inimene peaks järjest ükshaaval kergelt kõikuma ning tõuge edastaks rahvahulk palju kiiremini kui käskjalg, kes saadetakse mööda sama rada.

Sama nähtust täheldatakse ka õhus. Väiksemad õhuosakesed ei lenda kõlavalt kehalt kõrva, vaid edastavad lööke ainult naabritele, need järgmisele jne.

Rahvahulga kaudu edastatava impulsi tugevus ei pruugi mitte ainult suure vahemaa tõttu mitte väheneda, vaid isegi suureneda, kui keegi ärevusega rahulolematu annab selle edasi naabrile, kes on tugevam, kui ta ise sai. Kuid õhuosakeste puhul on olukord erinev. Nad on elutud ja annavad tõuke hästi edasi, kuid see nõrgeneb järk-järgult üha enam, vähemalt ainuüksi selle tõttu, et iga osake peab suruma oma naabreid igas suunas ja järelikult ka iga naabri tajutava tõukejõu tõttu. muutub aina nõrgemaks ja nõrgemaks. Seetõttu väheneb heli tugevus järk-järgult, kui liigume heliallikast eemale.

Isegi kui heli leviks ainult ühes suunas, otse meie kõrva, siis isegi siis oleks see palju paremini kuuldav relva läheduses kui sellest eemal. Kuid heli levib igas suunas ja selle tulemusena nõrgeneb löökide jõud veelgi, kui kaugus relvast suureneb. Kui eemaldume kahurist 2 korda suuremale kaugusele, kuuleme lasu heli neli korda nõrgemalt, kui liigume kolm korda suuremale kaugusele, on lasu heli 9 korda nõrgem, kui neli korda siis 16 korda nõrgem jne.

Heli levimise kiirusest. Lähimatele õhuosakestele antud tõuge kandub järk-järgult edasi igas suunas ja nii nagu inimene vajab naabrile käsu edastamiseks omajagu aega, nii kulub aega ka helivibratsioonide edastamiseks ühelt õhuosakeselt teisele. On leitud, et heli levib õhus kiirusega ligikaudu 333 meetrit sekundis.

Võib-olla mõtlete, kuidas heli kiirust mõõdetakse? Seda saab teha erinevaid viise.

Üks viis on järgmine.

Kui jälgime püssi või kahuri lasku mõnel suurel kaugusel, märkame, et näeme tuld koonust palju varem, kui kuuleme lasu heli. See tähendab, et valgus läbib sekundis palju suurema vahemaa kui heli. Valguse kiirus on sama mitu korda suurem heli kiirusest, kui kullerrongi kiirus on ligikaudu sama suur kui sihverplaadil oleva tunniosuti kiirus. Seetõttu võime arvata, et lask toimus just sel hetkel, kui silm tajus koonust leegi valgust. Heli paneb end ootama ja seda kuuleb, mida hiljem, seda suurem on kaugus relva ja meie vahel. Kui kaugus on teada, siis lihtsalt kahuri tule ilmumise ja lasu heli vahelise aja mõõtmine võimaldab meil arvutada heli levimise kiiruse.

Kuidas mõõta kaugust ilma joonlauda kasutamata? Oletame, et kõnnite sõbraga ja mõnel kaugusel teist on raudteesild. Küsige sõbralt, kas ta suudab silma järgi üsna täpselt kindlaks teha, kui kaugel see sild on. Teie kaaslane mõtleb ja ütleb, et võib silma järgi vahemaa määramisel eksida, võib-olla mitusada meetrit. Ja võite julgelt kinnitada, et võtate endale kohustuse määrata see kaugus ilma ühegi instrumentita väga suure täpsusega.

Kuidas ma seda teha saan? Väga lihtne. Märkige kella teisese osutile aeg, millal veduri esimesed rattad sillale sisenevad; pange tähele ka seda, mitu sekundit möödus enne, kui kuulsite rongi sillale sisenemist. Lisaks, teades, et heli kiirus õhus on 333 meetrit sekundis, saate kohe arvutada kauguse sillani. Kui see ajavahemik võrdus näiteks 6 sekundiga, siis korrutades 333 6-ga, saame kohe teada, et vahemaa sillani on 1998 meetrit.

Kuna heli levimise kiirus sõltub mõnevõrra õhu temperatuurist ja niiskusest, ei saa garanteerida tulemuste ideaalset täpsust. Parem on ümardada saadud arv 2000 meetrini. Kuid isegi see mõõtmise täpsus pärast kontrollimist üllatab teie sõpra.

Kui teie kellal sekundiosutit pole, pange kell kõrva juurde ja lugege sekundeid. Peaaegu kõik taskukellad löövad 1/5 sekundit ja kui lugeda nii: 0 2,3,4,5; 1 2,3,4,5 . 2 2,3,4,5 . 3 2,3,4,5 . 4 2,3,4,5 jne, siis saad teada mitte ainult sekundid, vaid ka viiendikud neist. Loomulikult tuleb kontoga alustada nullist. Arvestades 1, möödub esimene sekund, arvuga 2, teine, arvuga 3, kolmas jne. Ärge üllatuge, et sekund kestab kauem, kui kogenematule vaatlejale tavaliselt tundub .

Heli järgi kauguse määramiseks on palju juhtumeid: näiteks auruveduri vile (kui vilest on näha auru), mängiv orkester (muusika algust on märgata dirigendi liikumisega), puusepp kirvega hakkimine jne.Suure täpsusega saab määrata kauguse äikesetormidele.lahendused, kui lugeda sekundeid välgusähvatuse ja esimese äikeseplaksu vahel.

Pole vaja, et see või teine ​​objekt ise häält teeks. Kui objekti tekitatud heli naaseb näiteks kajana, saab määrata ka kauguse objektist. Oletame, et heli ilmumisest ja selle esimesest selgest kajast möödub vaid 3 sekundit. See tähendab, et heli liikus edasi-tagasi 333 x 3 \u003d 999 meetrit ehk ümardatult 1000 meetrit ja seetõttu on häält peegeldav objekt meist 500 meetri kaugusel.

Kuidas tekitada heli nii, et kuuleksite seda kaks korda? Heli ei levi mitte ainult õhu kaudu, vaid ka kõigi gaasiliste, vedelate ja tahked kehad. Ainult levikiirus ja heli tugevus ei ole samad. Läbi mõnede gaaside ning läbi kõigi vedelate ja tahkete kehade liigub heli kiiremini kui läbi õhu. Meile tuntud kergeimas gaasis – vesinikus – levib heli 1286 meetrit sekundis ehk ligi neli korda rohkem kui õhus. Vees on heli kiirus 1400 meetrit, puidus 3300 meetrit ja rauas 5000 meetrit sekundis.

Vee head helijuhtivust kasutades määravad nad allveelaevade olemasolu meres või, kuulates pealt läbi vee propellerite müra, tuvastavad veel horisondi taga oleva aluse kursi. Karpkala kasvatamise tiikide kallastele seatakse sageli kelluke ja karpkalad ujuvad kellahelina saatel, teades, et praegu neid toidetakse. See tähendab, et heli liigub õhust vette. Kui kella panna vette, raskendaks vesi kellakeele õõtsumist ja heli oleks väga nõrk.

Küll aga kaldume teemast kõrvale. Kuidas teha heli nii, et kuuleksite seda kaks korda? Jalutades märkad kuskil pikka raudsõrestikku. Mida pikem tara, seda parem. Jätke oma kaaslane aia algusesse ja kõndige mööda seda sada kakskümmend sammu, asetage kõrv tugevalt vastu aia raudlatti ja paluge kaaslasel teha restile tugev ja lühike löök. Kõigepealt näete, kuidas ta lööb, ja seejärel kuulete kahe löögi häält, mis järgneb kiiresti üksteisele. Võite arvata, et see teile tundus, kuid korduva kogemusega kaob igasugune kahtlus. Kuulete kaht helipauku.

Sama lihtne kui kogemus on selle seletus.

Heli tekitanud kehast jõudsid põrutused kõrva kahel viisil: läbi õhu ja raua. Heli liigub läbi raua väga kiiresti (5000 meetrit sekundis) ja palju aeglasemalt läbi õhu (333 meetrit sekundis). See põhjustab kaks lühikest heliärritust. Kui asute kohast 100 meetri kaugusel, jõuab esimene läbi näärme leviv heli teie kõrva 0,02 sekundiga ja teine ​​0,3 sekundiga. 0,28 sekundit erinevust on kõrv selgelt tunda.

Tahked kehad edastavad heli mitte ainult kiiresti, vaid ka hästi. Seda vara kasutavad vangid, pidades kambritevahelisi läbirääkimisi.

Üks inglane kasutas ära kuusepuu omadust väga hästi heli edasi anda. Ta pani keldrisse üles klaveri ja ühendas klaveri kõlalaua ülemise korruse ruumiga kuusepostiga. Ülemisel korrusel jooksis põrandast läbi varras, mis kandis edasi klaveri helisid, kui sellele oli paigaldatud viiuli kõlalaud. Muusika, mida polnud kunagi varem keldrist tulnud, oli kuulda nii selgelt, nagu oleks klaver toas.

Hiljem asendas füüsik Tyndall viiuli harfiga, mille toonid klaverile paremini sobivad, ja kõik kohalviibijad olid tulemuste üle hämmastunud: harfi keeled tekitasid hääli, nagu oleks nähtamatu käega löödud, ja paljud ebausklikud arvasid, et vaimud töötasid.

Väikeses mahus saate seda kogemust korrata.

Võtke 2-3 meetri pikkune puitvarras ja viige see läbi puitseina või aida ukse. Auk peaks olema suurem kui varda paksus. Varras ei tohiks puudutada puidust ust või seina, mähkige see vati või vildiga ja sisestage see seejärel auku. Lükake varras sisse nii, et selle otsad oleksid mõlemalt poolt ühepikkused. Kui varda ühte otsa kinnitada kell ja teise otsa viiul, kitarr või lihtsalt peenike tahvel, kostab kella tiksumine valjult ja selgelt.

Odav telefon. Teades heli omadust levida hästi läbi tahkete ainete, on võimalik korraldada väga lihtne ja odav telefon. Muidugi ei saa seda võrrelda elektrilisega, kuid lühikese vahemaa tagant edastab see helid siiski suurepäraselt.

Liimige papist kaks väikest klaasi, torgake nende põhjad keskelt läbi, keerake läbi õhuke tugev nöör ja kinnitage see puupulgaga klaaside põhja külge. Juhtme pikkus võib olla üle 20 meetri. Vestluses osalejad saavad klaasi ja lähevad laiali nii kaugele, kui juhe lubab. Kui nüüd üks osalejatest räägib klaasi ja teine ​​paneb klaasi kõrva juurde, on isegi pehmelt öeldud sõnad suurepäraselt kuuldavad (joonis 34). Heli juhib juhe hästi ainult siis, kui juhe on pingul.

Riis. 34

Sarv. Teame juba, et õhk koosneb paljudest üksikutest osakestest. Heli tekkimisel edastavad kõlava keha lähedal olevad õhuosakesed lööki naaberosakestele, mis suruvad edasi järgmisi jne ning seega jõuab heli meie kõrva.

Kui õhk väheneb, suurenevad osakeste vahelised kaugused ning löökide edastamine ja seega ka heli nõrgeneb. Õhuta ruumis ei saa heli üldse edastada. Igaüks, kellel on õhupump, saab seda hõlpsalt kontrollida.

Võtke näiteks elektriline kell ja pange see õhupumba kapoti alla. Kelluke tuleb asetada väikesele padjale, et selle heli ei kanduks läbi laua väljapoole. Lülitage vool sisse ja kellukese töötamise ajal alustage õhu väljapumpamist. Alguses on helin tugev, siis vaiksemaks ja lõpuks on see vaevukuuldav, justkui heliseks kelluke kaugel ja vaevu töötaks, kuigi tegelikult näete sagedasi haamri lööke, mis näitavad, et kell on töötavad.

Õhuosakesed meenutavad oma omadustelt elastseid palle. Seetõttu võib tavalise kummikuuli abil saavutada mõningaid nähtusi, mis on sarnased õhus esinevate nähtustega, kui selle osakesed edastavad heli.

Tee seinale, kõrguse kõrgusele, otse enda ette näiteks kriidimärk ja viska pall jõuga vastu seina. See naaseb samas suunas, kuhu see visati. Kui liigud seinal olevast märgist eemale ja viskad sellele palli, põrkab see sinust vastassuunas. Saate ette näha, mis suunas see seinalt tagasi põrkab. Kui seate püsti palli punktist, kus pall tabas seina, ja mõõdate palli tabamise nurka, märkate, et see põrkas seinalt risti vastu sama nurga all. Esimest nurka nimetatakse langemisnurgaks ja teist peegeldusnurgaks. Seetõttu väidavad füüsikud, et langemisnurk on võrdne peegeldusnurgaga (joonis 35, alumine). Heli järgib sama seadust.

Riis. 35

Heli peegelduse fenomen viis mõttele ehitada sellised instrumendid, millega saab heli edastada pikkade vahemaade taha. Teame, et heli liigub igas suunas ja seetõttu vaibub väga kiiresti. Sarve abil saame suunata suure tugevusega heli ühes kindlas suunas. Sadu aastaid on otsitud sarve parimat vormi, kuid selgus, et olenemata sellest, mis figuuri nad sellele andsid, ei tule see palju parem välja kui lihtne sarv, mida on lihtne ise valmistada.

Liimige papist umbes 1 meetri pikkune kooniline toru nii, et pesa läbimõõt oleks 15–20 sentimeetrit ja koonuse kitsas otsas oleks kolmesentimeetrise läbimõõduga auk. Liimige sarve sellesse otsa väike lehter, et sellega oleks mugav suud katta. Kui sarv on kuivanud, asetage oma suu lehtrile ja suunake kelluke suunda, kuhu soovite heli suunata. Heli seinad ei lase helil igas suunas hajuda ja heli tugevus nõrgeneb vahemaaga palju vähem kui ilma sarveta.

Riis. 35 näitab, kuidas tänu sarvele levivad selle seintelt peegelduvad helivõnked sarve teljega paralleelses suunas. Hea 2 meetri pikkuse sarve abil saab rääkida kilomeetri kaugusel ja tuulevaikse ilmaga ja isegi öösel isegi kaugemal.

Heli levib torudes nii hästi, et asutustes korraldatakse sageli väga lihtsat suhtlust: juhitakse toru ühest toast teise ja räägitakse selle primitiivse telefoniga.

Tihti on väikestel mere- ja jõelaevadel kaptenisild ja tüürimehe ruum torude kaudu ühendatud masinaruumiga. Jah, ja kajutite vahel lebasid nad mõnikord selline primitiivne, kuid väga töökindel telefon.

Kunstlik äike. Selle kogemuse jaoks pole teil vaja elektriseadmeid. Kõik asendatakse nöörijupiga. Kinnitage üks nöörijupp kõrva külge ja paluge sõbral selle teise otsaga eemalduda ja päris kõvasti tõmmata. Kui su sõber nüüd väga vaikselt sõrmedega vastu nööri lööb, kuulete aknaraamil justkui vihmapiiskade häält. Kui ta lööb naela mööda nööri, siis kuulete tormi ulgumist. Kui teie abiline nööri sõrmede vahel veeretab, kuulete selgelt äikest. Nööri kerge tõmblemisega tekib kellalöögi mulje.

Proovige nöör siduda raudtangide külge, millega ahjust söe võtmiseks kasutati, asetage nööri otsad kõrvade juurde ja lööge tangid vastu lauajalga või mõnda metallese (joonis 36). Mida sa kuuled?

Riis. 36

Akustilised trikid. Kuulmine, nagu ka meie teised meeled, petab meid mõnikord. Viga saab teha nii heli tugevuses kui ka selle lähtepunktis. Äikeserullid on nii võimsad, et meil on raske neid ühegi muu müraga võrrelda ja ometi võib äikese täiesti ära summutada, kui paber kõrva ääres kokku klombub. See ei tähenda muidugi, et paberi kortsumine oleks kõuemusest valjem. Lihtsalt vahemaade vahe on nii suur, et kortsuva paberi häält tajume rohkem kui hirmsaid äikest.

Väga sageli esineb heli suuna määramisel vigu. Tihti võib kaja kuuldes arvata, et just selles suunas, kust kaja kostus, on inimene. Trammi kiirustades jookseme sageli asjata, et oleks aega sinna peale istuda. Kujutage ette, et kõnnite mööda tänavat, mis jookseb teise otsa ja mille äärde on rajatud trammiliin, nagu on näidatud joonisel fig. 37.

Riis. 37

Kuuled trammi lähenemas, otsustad, et see tuleb vasakult, kiirusta nurka jooksma. Enamasti eksid: selgub, et ta on paremal. Juhtub ka vastupidi: kui sul on vaja sõita paremalt sõitva trammiga, siis vasak tramm eksitab sind. Seda seletatakse väga lihtsalt. Kõnnite paremal pool tänavat ja tramm läheneb paremalt. See on sinu eest maja nurga all peidus ja sa ei näe seda, aga sa kuuled. Heli ei satu sel juhul otse kõrva. Teame, et heli levib igas suunas. Kõiki neid suundi võime nimetada helikiireks.

Vaatleme üht liikuvast trammist lähtuvat helikiirt (joonisel tähistab seda jäme joon). Esiteks langeb helikiir küljele AGA tänav, mida mööda tramm sõidab. Siit poolt meile juba teadaoleva seaduse järgi peegeldub ja saab kõrvale B. Sellest peegeldudes jõuab see meie vasakusse kõrva. Seetõttu arvate, et tramm tuleb vasakult poolt, kuna oleme harjunud arvama, et heli tuleb helivihu joonel asuvast kehast.

kõnelevad arvud. Selle katse jaoks vajame kahte nõgusat peeglit. Neid on lihtne ise valmistada. Kuna neid peegleid kasutatakse ainult heliga katsetamiseks, saab neid teha kaustast. Need peeglid ei vaja sära, samuti pole vaja erilist täpsust.

Kui kujutate ette nõgusat peeglit, mis on keskelt läbi lõigatud, siis on lõikejoon ilmselgelt kaar, mille raadius võrdub kuuli raadiusega, mille osaks on nõguspeegel. Kui soovite teha 1-meetrise raadiusega nõguspeeglit (meie kogemuse jaoks on see suurus täpselt paras), võtke seitsmekümne sentimeetri pikkune papitükk ja meetri pikkune nöör. Joonistage kartongile kaar nii, et see jäädvustaks kogu papi pikkuse (joonis 38, AGA). Lõika see ringi osa ettevaatlikult välja ja saad nn malli.

Võtke liimimata papp välja ja lõigake sellest 12-15 kitsast võrdhaarset kolmnurka, pikk külg mis peaks olema umbes 35 sentimeetrit. Õmble need kolmnurgad (joon. 38, B) neile aeg-ajalt malli rakendades. Laske neil moodustada nõgus peegel, mis vastab ligikaudu mallile. Selleks saame esmalt nendest õmmeldud kolmnurkadest väga lameda koonilise peegli. Vajaliku ümara kuju saamiseks tehke papp märjaks ja kui see on märg, venitage seda suure lameda nõude ja kätega vajutades, kuni pind on nii nõgus, kui vajame. Kogu aeg malli erinevates suundades rakendades veenduge, et peegel oleks õige kujuga.

Valmis märg peegel pane varju kuivama, asetades selle alla kaltsud, et papp alla ei vajuks. Kui soovite teha mitte nii suure, näiteks 30-40 sentimeetrise läbimõõduga peegli, saate selle teha ühest papist, lõigates välja 45-sentimeetrise läbimõõduga ringi ja pärast selle niisutamist välja venitada. malli järgi.

Kõrgelt hea peegel saab teha kipsist. Selle peegli mall peab olema valmistatud tahvlist, kuid võtke mitte nõgus, vaid kumer. Selle malli kumera osa keskele lööge nael sisse. Hammustage selle küüne pea ära ja teritage seda (joonis 38, AT). Seejärel lõigake paksust papist välja ring, mille läbimõõt peaks olema peegli läbimõõt, näiteks 50-60 sentimeetrit. Ringi servades õmble küljed 10–15 sentimeetri kõrguselt kaustast. Katke kõik praod savi või pahtliga. Valage sellesse vormi väikese koguse liimiga segatud kips, sõtkuge veidi ja kui mass muutub pastaseks, sisestage mall põhja keskele ja keerake seda. Šabloon kraabib üleliigse krohvi maha ning ülejäänud krohv jahtub ja moodustab šablooni kujulise süvendi.

Kui krohv on täielikult kuivanud, saate imelise nõguspeegli. Lihtsalt ära kuivata pliidi lähedal ega päikese käes, sest kiirel kuivamisel tekivad krohvile praod.

Meie katse jaoks vajame kahte identset nõguspeeglit. Riputage need kahte tuppa, täpselt üksteise vastas, nii et nende vahele jääks uks. Kui peeglid on suured, võib nende vahemaa võtta kuni 10 meetrit. Aseta nukk ühe peegli fookusesse ja teata kohalolijatele, et see väike inimene oskab rääkida ja küsimustele vastata.

Nõguspeegli fookus on täpselt selle keskpunkti vastas, st selle sügavaima punkti vastas, poole painderaadiuse kaugusel (joonis 38, /), see tähendab poole raadiuse kaugusel, millega kõverus on raadiuses. mall oli joonistatud. Kui joonistasite malli raadiusega 1 meeter, siis on peegli fookus selle keskpunktist 50 sentimeetri kaugusel.

Riis. 38

Helikiired, mis lähtuvad selle sfäärilise pinna keskpunktist, mille osaks meie peegel on, langevad peegelpinnale, igaüks sellega risti ja peegelduvad tagasi samasse keskpunkti. Kui kõlav keha asub peeglile mõnevõrra lähemal asuvas punktis, siis sealt tulevad helikiired kogunevad peegeldudes peeglist selle keskpunktist kaugemal asuvatesse punktidesse. Ja kui helide alguspunkt langeb kokku peegli fookusega, siis pärast peegeldumist lähevad need peegli peateljega paralleelselt ja, tabades vastassuunalist nõgusat peeglit, peegelduvad sellest teisest peeglist ja kogunevad. selle fookuses, mis on samuti poole raadiuse kaugusel peegli keskosast .

Veel ühe peegli publiku eest varjamiseks katke avatud uks musliini või õhukese linaga – need edastavad suurepäraselt helilaineid. Parim on katsetada õhtul, siis saate valgustada ruumi, kus nukk asub, ja ärge valgustage kõrval asuvat. Peeglid peavad tingimata rippuma täpselt üksteise vastas. Neid pole lihtne paigaldada, nii et enne, kui seda kogemust publikule näitate, kontrollige, kas peeglid ripuvad õigesti, vastasel juhul võite häbeneda.

Kui keegi teid paigaldamisel ei aita, võite riputada kella ühe peegli fookusesse ja kuulata selle tiksumist teise toa peegli juures.

Aseta kujuke nii, et selle pea oleks kohas, kus kella tiksumine on kõige paremini kuuldav. See on lihtsalt peegli fookuses. Aga kogemusega on abistajat ikka vaja. Laske tal seista pimedas toas rippuva peegli fookuses ja kuulata kõike, mida figuurile kõrvas öeldakse. Samuti peab ta vastama kõigile küsimustele, rääkides vaikselt peegli fookusesse ja siis kuuleb küsimuse esitaja vastust, hoides kõrva kujukese pea küljes. Näib, et nukk räägib tõesti ja ükski kohalviibijatest ei suuda kindlasti selgitada, milles peitub saladus.

Et teie abiline pimedas toas istuv ei eksiks ega annaks vastust peeglist väljas, paigaldage väike sarv, mille kaudu saate nii rääkida kui ka kuulata. Peeglile läheneva inimese sarv, pea ja õlad ei sega helikiirte levimist.

Tipp akustilise instrumendina. Selle raamatu alguses rääkisime, kuidas topiga katseid teha. Siis panime selle pöörlema ​​kõige hämmastavamatesse asenditesse ja nüüd kasutame seda muusikainstrumendina. Ainult selle katse jaoks on vaja eriti rasket toppi. Äkki mõni tuttav treial nikerdab sulle meie jooniste järgi sellise topi (joon. 39).

Riis. 39

Telg võib olla vasest, koonuse allosas teritatud ja veidi ümardatud Ülemine ketas ise on kõige parem teha mõnest raskemetallist, näiteks tinast või pliist. Ketas tuleb treipingil keerata. Ülaosa telje peale on vaja puurida süvend keskele täpselt piki telge. Sellesse süvendisse valige sobiv terastraadi tükk ja sisestage see puidust käepidemesse. Statiiv võib olla puidust, ainult ülaosas, kus ülaosa telje ots hakkab pöörlema, sisestage vasklaager ja liimige aluse põhi, et see ei libiseks riidega. Mida täpsemalt kõik topi osad on tehtud, seda kauem see pöörleb ja seega paremad on sellega katsetused. See ülaosa algab nööriga, nagu on näidatud joonisel fig. 40.

Pange tähele, et kaks väikest tihvti tuleb sisestada ülemise ketta kohale mõlemal pool telge. Neid on vaja selleks, et paigaldada ülaosale erinevad ringid, mis moodustavad ülaosa akustilise aparatuuri.

Riis. 40

Lõika plekist või õhukesest vasklehest kääridega välja kaks tavalist ringi, mille keskel on kolm auku: üks keskel - ülemise telje jaoks ja kaks väikest külgedel - tihvtide jaoks. Ühe sellise ringi ümbermõõdule viilige kõige erinevama suurusega viilihambad ilma kindlas järjekorras, nagu on näidatud joonisel fig. 41, AGA. Kuid kõigi hammaste punktid peaksid ulatuma välisservani.

Teisele ringile tehke hambad võimalikult täpselt (joon. 41, 5), 2–3 mm sügavusega. Kui viimane haru tuleb välja natuke rohkem või vähem kui ülejäänud, siis pole vahet – üks hark ei riku juhtumit.

Te juba teate, et iga kõlav keha lööb õhuosakesi ja need löögid kanduvad edasi meie kõrva. Sarja selliseid eraldiseisvaid identseid lööke tajub meie kõrv pideva helina vaid siis, kui need järgnevad üksteisele piisavalt sageli. Ükskõik kui kiirustad pulgaga trummi lööma või pliiatsiga papitükki, kuulete ikkagi eraldi lööke.

Meie sälguliste ringide abil on võimalik pappi lüüa sellise sagedusega, et üksikuid lööke pole võimalik eristada.

Pange peale juhuslikult saetud hammastega ring ja kinnitage sellele tükk väga paksu ja õhukest pappi (joon. 41, AGA). Kuulete vastikut, käredat kriginat.

Riis. 41

Sama ei juhtu teise ringiga. Selle õigete hammaste ühtlased löögid kartongil, sulandudes, tekitavad ühe noodi (nn. tooni), esmalt kõrge, seejärel ülemise tempo aeglustudes aina madalama.

Võib-olla huvitab teid teada, kui palju järjestikuseid ühtlaselt järgnevaid lööke meie kõrvas üheks noodiks sulandub ja milline? 16 lööki ühes sekundis sulanduvad juba madalaks paksuks noodiks ning 435 vibratsiooni sekundis annavad tooni la.

See on sama noot, millele on häälestatud teine ​​viiuli keel.

Veelgi huvitavam on teada kõige kõrgemat vibratsiooni sagedust, mida meie kõrvad suudavad tajuda. Tuleb märkida, et võnkumiste arvu suurenemisega sekundis pärast teatud piiri, koos tooni tõusuga, nõrgeneb meie helitaju.

Kõrgeima helikõrgusega teeb klaveri keel 5000 vibratsiooni sekundis, 20 000 vibratsiooni sekundis tekitab meile vaevukuuldava heli ja 35 000 vibratsiooni suudab tabada vaid haruldane kõrv. Meie kõrv ei taju enam suuremat hulka vibratsioone.

Kuid unustasime oma tipu ära ja vahepeal võib see meid ikka veel lõbustada skaalade ja akordide muusikaliste helidega. Ainult selleks on vaja teha veel üks ring, samuti kaks esimest tinast või vasest või isegi heast papist (joon. 42, AGA). Selle valmistamine pole keeruline, peate lihtsalt teadma mõõtmeid. Jaga sama ring nagu esimene raadiusega 6 võrdseks osaks ja joonista sellele 4 ringi, vähendades iga kord raadiust sama palju, et kõik ringide vahed oleksid võrdsed. Sisemisel ringil tehke 12 auku, teisele - 15, kolmandale - 18 ja välimisele - 24. Aukude läbimõõt peaks olema 2-3 millimeetrit. Lihtsalt ärge torgake neid täpiga, vaid lööge sälguga välja ja proovige üldiselt väga ettevaatlikult ringi teha.

Selle ringi abil saab õhku teavitada õigetest järjestikustest löökidest - see tähendab muusikalise tooni esilekutsumiseks. Selleks peate ringi pöörates puhuma ühte aukude ridadest. Õhujuga lastakse läbi aukude, seejärel viivitatakse teatud ajavahemike järel. See annab sageli järjestikuseid lööke, st tooni. Suunake õhujuga ringile läbi ühest otsast tõmmatud ja nurga all painutatud klaastoru, nagu näidatud joonisel fig. 42, B.

Kui ülemine pöörleb 6 pööret sekundis, annab esimene aukude rida meile 6 x 12 = 72 võnkumist; teine ​​- 6 x 15 = 90 vibratsiooni; kolmas - 6 x 18 = 108 võnkumist ja neljas - 6 x 24 = 144 võnkumist sekundis. Sellist perforeeritud ketastega vurrut nimetatakse Savari sireeniks. Meie sireen suudab mängida õigeid kolme noodi akorde. Selleks vajate veel ainult ühte seadet.

Võtke õhuke vasktoru ja jootke selle üks ots. Puurige toru küljele neli auku üksteisest samal kaugusel kui sireenil olevad aukudega ringid. Jootke väike osa torust nende nelja augu külge. Kui paned selle metalltoru lahtisesse otsa kummitoru ja puhud läbi nelja peenikese oksa sireeni pöörlevale ringile, hoides toru nii, et õhukeste torude õhk tabab korraga kõiki aukudega ringe, kuuleb õigeid akorde, kõrgeid või madalaid, olenevalt tipu pöörlemiskiirusest.

Riis. 42

Kes muusikaga kursis on, saab topi abil jälgida väga huvitavaid nähtusi. Saate teha näiteks mitte nelja rida auke, vaid kaheksa - saate imelise vahemiku. Selleks tuleb kaheksal ringil augud paigutada sellisesse järjekorda: esimene rida on 24, teine ​​on 27, kolmas on 30, neljas on 32, viies on 36, kuues on 40, seitsmes on 45 ja kaheksas 48 auku. Skaala koosneb seitsmest toonist, mille vibratsioonide arv ühes sekundis on seotud nende numbrite jadana. Seda näitab järgmine tabel, mis sisaldab ka skaala tuntud toonide nimesid:

Valmistatud top on meile hiljem optiliste katsete jaoks kasulik.

Keelte heli. Iga kiiresti vibreeriv keha kiirgab heli. Teate, et vibreerivad venitatud keelpillid tekitavad muusikalist tooni.

Võtke sõrmedega keskelt venitatud nöör, tõmmake see veidi küljele ja vabastage. Elastne nöör naaseb kiiresti oma eelmisele positsioonile, kuid liigub inertsi mõjul sellest edasi, seejärel kaldub jälle kõrvale selles suunas, kuhu varem tõmbasite, ja võngub niimoodi mõnda aega järjest väiksema ulatusega, kuni lõpuks rahuneb.

Nööri vibratsioon põhjustas õhuvärinaid, mis järgnesid väga kiiresti üksteise järel. Need põrutused sulanduvad meie kõrvas üheks heliks, aga selline keelekõla on väga nõrk ja selle võimendamiseks tõmmatakse paelad üle õhukeseseinaliste puitkastide. Puu tajub kõiki vibratsioone hästi ja edastab need juba suurema pinnaga õhku. Seetõttu on kõik keelpillid – viiul, klaver, balalaika, harf – valmistatud puidust. Sellel on märkimisväärne võime tajuda võrdselt hästi peaaegu kõigi helide vibratsiooni, samas kui metalli paneb vibreerima peamiselt ainult toon, mida ta ise löömisel väljastab.

Igaüks, kellel on kodus tiibklaver või klaver, saab selles hõlpsasti veenduda. Klaveri puidust korpus võimendab hämmastavalt kõiki toone; iga toon edastatakse välisõhku võrdselt valjult ja selgelt. Avage klaveri kaas, vajutage parempoolset pedaali ja mängige oma häälega nooti. Kuulete, kuidas klaver kordab teie mängitud tooni. Parempoolsele pedaalile vajutades vabanevad kõik stringid riideklappide küljest ja võivad vabalt vibreerida, kuid vastuseks sinu häälele vibreeris vaid see tooni string, mille võtsid. Kõik teised ei vastanud.

Nüüd vaatame, kuidas string vibreerib ja milliseid helisid see erinevatel juhtudel teeb. Ei pea olema viiuldaja, et teada, et mida kõvemini sa viiulikeelt pulgale tõmbad, seda kõrgemat heli see teeb. Kuid nööri kõrge või madal toon sõltub enamast kui sellest, kui kõvasti see on venitatud. Tooni mõjutab nööri kaal ja pikkus.

Traadiga keritud rasked bassikeeled ei suuda anda sekundis nii suurt vibratsiooni hulka kui kerged, mis on niisama veninud ja sama pikkusega. See tähendab, et stringi vibratsioonide arv sõltub ka selle kaalust pikkuseühiku kohta. Mida suurem on nööri kaal, seda vähem vibratsiooni see sekundis annab. Matemaatikud ütlevad, et stringi vibratsioonide arv on pöördvõrdeline selle kaaluga.

Kui lühendate keelt poole võrra, vibreerib see kaks korda sagedamini ja seetõttu on heli kõrgem ja pealegi, nagu öeldakse, oktaavi võrra kõrgem. Üldiselt on antud pinge korral antud stringi vibratsioonide arv ühes sekundis pöördvõrdeline selle pikkusega.

Puupulkadest suupill. Selleks, et nöör häält teeks, ei saa seda ainult lüüa, tõmmata või vibuga risti saagida. Seda saab hõõruda kampoliga üle puistatud lapiga. Kuid sel juhul pole vibratsioonid risti, vaid pikisuunalised, need ei lähe külgedele ning nöör vaheldumisi lüheneb ja pikeneb.

Selle põhjal saame paigutada muusikariista, mis on näidatud joonisel fig. 43. Sisestage 50 sentimeetri pikkusesse ja 15 sentimeetri kõrgusesse puitkasti 8 väga siledat 1 sentimeetri paksust puupulka üksteisest võrdsel kaugusel. Pulgad tuleb sisestada täpselt risti karbi kaanega. Kast ja pulgad on kõige parem teha kuusest, kuid väga hea tulemuse saab, kui teete suupilli kuuselaudadest.

Selleks, et kast oleks stabiilne, tehke selle põhi laiemaks. Pulkade pikkus sõltub sellest, milline saab olema esimene. Selle tööriista valmistamiseks võite võtta järgmised mõõtmed: esimene pulk on 70 sentimeetrit pikk, kolmas (kolmas) peaks olema

56 sentimeetrit, viies

46,7 sentimeetrit, kaheksas on esimesest poole väiksem – 35 sentimeetrit. Ülejäänud pulgad saab kõrva järgi sättida oktavi vahenootidele vastavalt skaala toonidele.

Riis. 43

Muidugi saab neid lõigata ka helide digivahekordade järgi, aga parem on need sobitada tooni järgi, sest lõikamisel võib kergesti eksida pulkade jämeduse erinevuse tõttu, mis on märkamatu. silmale. Parem on need algul pisut pikemaks teha kui vaja ja siis järk-järgult kuulates viilida.

Teise ja neljanda pulga pikkus peaks olema nende kõrval seisjate vahel keskmine: teine ​​pulk

63 sentimeetrit; neljas

51,4 sentimeetrit; kuues ja seitsmes pulk peaksid olema keskmise pikkusega ja helitugevusega viienda ja kaheksanda vahel.

Nüüd on pill valmis ja selle mängimiseks pole rohkem seadmeid vaja. Kahe kergelt niiske sõrmega libistage pulgad alla ja see originaalne suupill kõlab.

Muusikariist prillidest.Õhukesest klaasist pokaalist saab teha kõva heli. Pühkige nimetissõrm parem käsi mustuse eemaldamiseks märja rätikuga, seejärel kastke sõrm vette ja sõitke märja sõrmega õrnalt vajutades mööda klaasi serva (joonis 44). Kõigepealt kuulete ebameeldivat heli. Aga kui klaasi servad on korralikult pühitud, teeb see laulvat häält seda õrnemalt, mida kergemini sõrme vajutad.

Heli kõrgus sõltub klaasi suurusest ja seinte paksusest. Teil ei ole keeruline korjata mitu klaasi või klaasi madalaimast kuni kõrgeima toonini. Tooni saab muuta ka klaasi vett lisades. Mida rohkem vett valate, seda madalam on toon.

Riis. 44

Sellisel prillidest valmistatud suupillil on väga lihtne esitada erinevaid meloodiaid.

Kui jooksed näpuga mööda veeklaasi serva, näed ülalt, kuidas veepind kõigub. See liigub pidevalt lainetena. Need lained on väga väikesed, kuid on näha, et need on tugevamad selles kohas, kus sõrm asub. Lained lähevad üle klaasi vastasküljele ja teised lained liiguvad nende suhtes täisnurga all, läbides samuti keskpunkti.

Seda paisumist on vee peegelpinnal väga huvitav jälgida ja loomulikult saate aru, et see tuleb klaasi seinte värisemisest, mis kandub edasi vette. Niipea kui sõrme ära võtad, kaovad nii heli kui ka paistetus.

Kuulus Ameerika teadlane Benjamin Franklin, kes avastas atmosfäärielektri, valmistas kunagi prillidest üsna keeruka muusikariista nagu suupilli. Ta korjas kuusteist hästi poleeritud klaasist tassi, puuris nende keskele augud ja istutas need ühisele puidust teljele. Kasti all, kuhu need klaaskellad paigaldati, oli pedaal, nagu õmblusmasin. Selle pedaali, kahe rihmaratta ja rihmaga oli telge tassidega lihtne pöörata.

Niiskete sõrmede puudutusest kuni tasside servadeni tugevnesid helid õrnast sosinast fortissimoni. Seda pilli kuulnud inimesed kinnitasid, et selle helide harmoonia oli üllatavalt meeldiv. 1763. aastal kinkis Franklin oma pilli inglannale, miss Davisele Philadelphias, kes näitas seda 1765. aastal algul Inglismaal, seejärel Prantsusmaal ja Saksamaal, kuid sellest ajast on see pill jäljetult kadunud.

Chladni helifiguurid. Teatrites kasutatakse kirikukellade helina laval kujutamiseks tavaliselt pikki terasvardaid või vabalt rippuvaid raudlehti. Nööride ja puupulkade vibratsioonist me juba teame, seega on meil lihtne ette kujutada raudvarraste vibratsiooni. Mis puutub raudplaatidesse, siis siin on nähtus palju keerulisem. Ainult tänu füüsik Chladni huvitavatele uuringutele on meil selles küsimuses täpsed andmed. Chladni ise räägib oma katsetest järgmiselt:

"Ma ei leidnud kuskilt teaduslik seletus kehade mitmesugused vibratsioonid ja helid. Muide, märkasin, et väike klaas- või metallplaat, mis oli erinevates kohtades rippunud, tegi selle löömisel erinevaid hääli. Tahtsin teada selle helide erinevuse põhjust. Pean lisama, et sel ajal ei teinud keegi selles vallas uurimistööd.

Kinnitasin veskist messingist ratta selle keskel oleva naela juurest kruustangisse ja märkasin, et viiulipoog annab selle sõltuvalt kohast, kus poog puudutab, erinevaid helisid. Lichtenbergi vaatlused klaasi- või vaiguplaatidele elektri mõjul tekkiva tõrvatolmu mustrite kohta viisid mind mõttele, et ka minu kruusi erinevad vibratsioonid avalduvad siis, kui puistan selle liiva või muu sellisega üle. Kui panin oma mõtte teoks, sain selliste katsete käigus tõesti tähekujulisi kujusid.

Kui soovite Chladni katset korrata, võtke klaasist või veelgi parem messingist kandiline plaat, mille külg on kolmkümmend sentimeetrit ja paksus 1-2 millimeetrit. Ebaühtlane või mõranenud rekord katse jaoks ei sobi.

Puurige plaadi keskele 6-millimeetrise läbimõõduga auk. Et plaat kõlaks, peab see olema ainult keskelt millegi kindla külge kinnitatud. Kruvige see väikese puutüki külge ja kinnitage see laua külge kruvitud kruustangisse (joonis 45). Et plaat saaks vabalt kõikuda, asetage kruvi pea alla eelnevalt tasane korgitükk. Nüüd katke plaat musta lakiga, hõõruge vibu hästi kampoliga ja liigutage seda aeglaselt, nagu joonisel näidatud, üles-alla, õrnalt vajutades. Võib-olla mitte kohe, kuid varsti saate selge heli, kuigi mitte eriti meeldiva.

Valage peen liiv läbi sõela plaadile. Püüdke hajutada ühtlaselt, kuid mitte liiga paksult. Liigutage vibu mööda plaadi ühte serva ja puudutage teise käe sõrmega vastaspool. Plaadi võnkuval pinnal põrkuvad liivaterad ja lõpuks, kui plaadi heli on kindlaks tehtud, asub liiv sellel sümmeetriliselt mingi kujundi kujul. Kui hoidsite sõrme plaadi vööri vastas oleva serva keskel, langeb sellel olev liiv kahe joonena nii, et see jagab plaadi 4 ruuduks. Kui hoiate plaadi nurgast kinni, katab liiv selle piki kahte diagonaali.

Joonise õigsus sõltub plaadi antud tooni puhtusest. Kui toon on räige, ebameeldiv ja ebaselge, pole joonist selgelt näidatud. Aga teisalt, omades selget ja puhast tooni andvat taldrikut, saab sellele “joonistada” üllatavalt täpsete ja mitmekesiste kujunditega kujundeid.

Riis. 45

Figuurid tekivad seetõttu, et plaadi kõik punktid ei võngu vööri puudutusest. Need alad, mida sõrmed hoiavad, ei liigu, teised aga võnguvad kiiresti ja tugevalt. Liiv libiseb võnkepunktidest maha ja jääb fikseeritud kohtadesse, moodustades kujundite jooni.

Kui vajutate plaati kahe sõrmega võrdsel kaugusel ühe külje keskelt (joonis 45) ja ajate vööri vastaskülje keskele, saate samal joonisel näidatud joonise. Figuuride jälgimine erinevaid sätteid sõrmi plaadil, märkad, et niipea, kui sõrmede asend muutub, muutub heli ja kohe muutub ka liiva asend plaadil.

Lihtsad figuurid kutsuvad esile madalad bassinoodid; keerukamad moodustuvad kõrgetel nootidel.

Oleme juba palju rääkinud helivibratsioonidest ja nüüd pole meil raske selgitada Chladni kujude välimust.

Kõrged helid on põhjustatud kiirest vibratsioonist. Neid võnkeid saavad teostada ainult väikesed võnkuvad tasapinnad. Seetõttu nad moodustuvad suur hulk fikseeritud punktid. On ütlematagi selge, et erinevad plaadid annavad erinevaid figuuri. Kogemusi saab teha mitte ainult kandiliste, vaid ka ümarate ja mitmetahuliste plaatidega.

Joonise fig. Joonisel 45 on kujutatud Chladni ruudukujulise plaadiga tehtud katsete käigus saadud helifiguurid. Seal on näidatud Chladni saadud lugematutest arvudest kujunditest vaid kõige lihtsamad. Mida kõrgem on plaadi toon, seda keerulisem on kujund ja seda hämmastavam on selle ilmumise kiirus.

Laulev veejuga. Kaks varasemat kogemust nõudsid päris palju kohanemist. Kuid veejoaga kogemus on palju lihtsam. Otsige üles 2 cm läbimõõduga ja 20 cm pikkune vasktoru, mänguõhupallist kummitükk ja teine ​​3 cm pikkune ja 1,5 cm läbimõõduga vasktoru. Jootke ettevalmistatud lühike toru küljelt pikaks vasktoruks, ülemisest otsast 3 sentimeetrit (joonis 46). Vajame seda toru, et panna sellele papist lehter.

Liimige papist lehter, mille pesa läbimõõt on 10 sentimeetrit. Liimige selle kitsamale küljele 1,5 sentimeetri laiune velg ja pange selle veljega õhukese toru väljaulatuvale otsale lehter. Laiendage jämeda toru ülemist otsa veidi, pingutage kummiga ja siduge jämeda villase niidiga. Selle toru külg on vajalik selleks, et kummimembraan ei tuleks toru küljest lahti.

Paigaldage see seade alusele nii, et kummikilega - membraaniga - toru ots oleks ülaosas. Toru saab kinnitada alusele või pulgaga, nagu näidatud joonisel fig. 46, paremal või kinnitage see lihtsalt alusele.

Riis. 46

See on kõik kinnitus.

Seadme töö mõistmiseks tuletagem meelde levinumat, kõigile teada olevat nähtust: kui mõne veega anuma kraani veidi avada, voolab vesi tilkhaaval välja. Paberile jõudes kostab piisk selgelt kuuldavat lühikest heli. Piisad langevad tavaliselt ühtlaselt, teatud aja möödudes ja kui nad langeksid sageli, tekitaks nende kukkumine meeldiva tooni, kuna heli tekib sagedastest rütmilistest õhuvõngetest.

Nii kiiret tilkade langemist aga tooni kuulmiseks on võimatu saavutada. Kui avate segisti veidi rohkem, sulavad piisad ojaks.

Kuid siiski saab kraanist langevate tilkade abil teha huvitavaid tähelepanekuid.

Kui tõstate paberit või õhukest pappi järk-järgult kraanile lähemale, kostub tilkade löök aina nõrgemalt ja teatud kõrgusel ei ole neid üldse kuulda. Meie kummist membraanseade töötab täpselt nagu paber või papitükk, ainult et see on õhem seade. Iga vaikne löök kummile on väga hästi kuuldav, sest lehter võimendab seda. Kummile langevad tilgad kostavad kogu ruumi, nagu nõrgad haamrilöögid alasile.

Kuid meie katse jaoks ei vaja me mitte tilku, vaid õhukest joa.

Joa saamiseks kasutame klaastoru, mille otsas on kitsas auk. Tee nii: lõika toru (see peaks olema 3 mm läbimõõduga) ühtlaseks ja hoia selle otsa piiritusepirni tulel, keerates veidi, kuni seinad hakkavad sulama ja auk sulguma. Seejärel võta toru tulest välja ja puhu kiiresti ja tugevalt sinna sisse. Nii saad umbes 1 millimeetrise läbimõõduga ümmarguse augu (joon. 46, üleval).

Laske vesi torusse näiteks kapi külge paigaldatud anumast. Üsna tugev juga läbib torus oleva õhukese augu. Hoidke toru püsti. Suunake juga kummile. Algul on langeva joa heli üsna tugev, kuid kui hakkate torule kummile lähenema, muutub vali heli tuimaks ja lõpuks langeb joa vaikselt.