Звук пружины: Звуки пружины скачать и слушать онлайн

Пружина и консервная банка помогли исследовать звук бластера из «Звездных войн»

Немецкие физики предложили концепцию простого лабораторного эксперимента по изучению акустической дисперсии. Используя длинную стальную пружину и консервную банку, они воспроизвели звук бластера из «Звездных войн», для количественного анализа которого оказалось достаточно смартфона. Детали опыта опубликованы в The Physics Teacher.

Развитие экспериментальной физики идет по пути усложнения аппаратной части. Это необходимое условие для обнаружения новых эффектов и явлений, которые обогащают нашу картину мира. Вместе с тем, экспериментальная база, используемая в образовательном процессе, гораздо скромнее. Она ограничена множеством факторов, среди которых массовость, дешевизна и низкий порог навыков, которыми должны обладать обучающиеся, чтобы правильно и безопасно провести лабораторную работу.

Всеми этими качествами обладают современные смартфоны. Мы привыкли воспринимать их как средство коммуникации, но с точки зрения физика-экспериментатора смартфон — это гибкая техническая платформа, которая объединяет в себе сразу несколько источников какого-либо физического воздействия (свет, звук, вибрации), разнообразные детекторы (камера, микрофон, акселерометр и так далее), процессор для обработки сигнала и экран для вывода данных. К примеру, мы уже рассказывали, как насадка на смартфон превращает его в лабораторный спектрометр. Но чаще всего смартфоны используют для демонстрации разнообразных механических и акустических явлений, список которых продолжает пополняться.

Группа преподавателей физики из Германии при участии Кима Людвиг-Петш (Kim Ludwig-Petsch) из Технического университета Кайзерслаутерна предложили концепцию простого эксперимента по изучению акустической дисперсии. Их целью было воспроизвести и исследовать звук, который издает стреляющий бластер из «Звездных войн», в основе которого лежит это явление. В этом физикам помогла металлическая пружина, звук от которых обрабатывал смартфон или ноутбук.

Акустическая дисперсия (дисперсия звука) выражается в различной скорости, с которой разные частотные компоненты звука распространяются в материале. В однородных материалах высокие частоты распространяются, как правило, быстрее, чем низкие. Если путь, который проходят волны, достаточно большой и в нем нет затухания (например, длинный металлический провод), разницу во времени можно услышать невооруженным ухом. В частности, если начальный волновой пакет имеет непрерывный спектр, то в конце пути мы услышим сначала высокочастотный звук, который будет постепенно сменяться низкочастотным. Именно таким способом Бен Бёртт, работавший над звуковым дизайном «Звездных войн», создавал характерное «пиуу» (или, если точнее, «тиуу») для звука бластерной стрельбы.

Чтобы изучить этот эффект более наглядно, физики использовали стальную пружину с диаметром 34,8 миллиметра, диаметром жилы 1,7 миллиметра, 520 витками и общей протяженностью 56,8 метра. На демонстрационном этапе они присоединяли к концу висящей горизонтально пружины консервную банку, которая служила резонатором, усиливающим звук. Ударяя по другому концу ручкой или ногтем, физики слышали звук «тиуу», который свидетельствовал об акустической дисперсии в стали. С приближением точки удара к резонатору звук сокращался во времени.

Оказалось, что для количественного анализа этого эффекта можно использовать смартфон. Для временной развертки приходящего сигнала авторы использовали приложение phyphox, а для исследования зависимости его спектра от времени — приложение SpectrumView. Наблюдение за тем, как спектр меняется со временем, отсчитываемым от момента удара по пружине, наглядно подтвердило предположение о том, что более высокие частоты прибывают быстрее. Оно также выявляет сигналы эхо, которые не заметны невооруженным ухом. Изображение со смартфона позволило построить зависимость групповой скорости звука от частоты.

Точки на полученном графике имели довольно малые погрешности, что позволяло использовать опыт в качестве лабораторной работы для студентов. Однако в нем сохранялась систематическая ошибка, связанная с тем, что физики не знали точное время удара, поскольку сигнал об этом доходил до микрофона смартфона по воздуху и потому отставал на какое-то ощутимое время. Чтобы оценить эту ошибку, авторы повторили эксперимент с двумя микрофонами, расположенными в начале и конце пружины и подсоединенными к ноутбуку с установленной на нем программой Audacity. С помощью такой установки они повторили опыт и показали, что смартфонные измерения занижают измерения групповой скорости всего на половину статистической погрешности.

В будущем физики планируют расширить применимость предложенного эксперимента на исследования влияния натяжения пружины на ее акустические свойства. Кроме того, по их мнению, звуковую дисперсию можно будет исследовать и у других материалов. Например, звук, похожий на выстрел бластера, можно услышать, если бросать камешки на поверхность льда, покрывающего замерзшее озеро.

«Звездные войны» до сих пор остаются регулярным источником вдохновения для инженеров, физиков, химиков и прочих деятелей науки и техники по всему миру. Подробнее об этом читайте в нашей тематической подборке «May the 4th be with you!».

Марат Хамадеев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Немного криво и очень громко: как и почему ломаются пружины подвески

  • Главная
  • Статьи
  • Немного криво и очень громко: как и почему ломаются пружины подвески

Автор:
Михаил Баландин

У многих водителей есть хорошая привычка оборачиваться на прощание на свой автомобиль после того, как он уже закрыт. И дело тут не в сентиментальности по отношению к любимому железному коню, а в том, что даже короткий прощальный взгляд поможет вовремя выявить признак одной неисправности, о которой думают редко и иногда – слишком поздно. Речь идёт об износе или поломке пружин. В первую очередь – задних, потому что в самой популярной передней подвеске МакФерсон передние пружины совмещены в стойке с амортизаторами. Однако они есть и там, так что делить их на передние и задние не будем: пружины они и есть пружины. Что же с ними может пойти не так?

Зачем нужны пружины?


Очевидно, что пружины нужны для того, чтобы в машине от тряски не сломать позвоночник. Но обеспечение комфорта – это только одна функция. Вторая – это удержание кузова относительно земли и деталей подвески (балки или рычагов). Поговорим об этих задачах немного подробнее.

Одними пружинами плавность хода и достаточную управляемость обеспечить не получится: кузов после каждой ямки будет бесконечно долго раскачиваться, а если влететь на «гребёнку», колеса будут просто прыгать по дороге, не обеспечивая нормального сцепления с её поверхностью. Поэтому в паре с пружинами (или рессорами) используют амортизаторы, которые гасят колебания кузова. Они тоже умеют сжиматься, поэтому очень важно, чтобы дуэт пружины и амортизатора сложился максимально удачно: только идеально слаженная их работа даст возможность ехать и плавно, и безопасно. И именно поэтому при конструировании подвесок уделяют так много внимания именно парной работе пружины и амортизатора. И если вдруг одна из этих деталей начинает хандрить, вторая тоже работает не совсем так, как это было задумано инженерами. И это очень важный момент.

Второе – это поддержание уровня кузова. Вроде бы тут всё просто: грубо говоря, кузов установлен как раз на пружины (повторюсь, очень грубо говоря и на машинах с пружинной подвеской), и никаких космических технологий для этого применять необходимости нет. На самом деле расчёт параметров пружин (в первую очередь, жёсткости, зависящей от диаметра прута и количества витков) – задача важная и сложная, и любое изменение характеристик пружины вследствие её поломки или износа заметно снизит эксплуатационные характеристики автомобиля. Главным образом – грузоподъёмность, управляемость и комфорт. Одним словом, от состояния пружин зависит многое. И поломка пружины – это далеко не всё плохое, что может с ней произойти.

Держать равнение!

Обычно такая беда – это удел совсем пожилых автомобилей. И чаще – тех, которые эксплуатируют в Москве и Питере, то есть в городах, где очень любят зимой поливать дороги жижами, способными за несколько лет растворить всю машину. Тем не менее коррозия пружины имеет место в любом регионе, хотя до её поломки доходит не так часто и совсем не быстро. Но всё же из-за этой коррозии прут пружины со временем становится тоньше, а жёсткость пружины – ниже. Конечно, в совсем запущенной ситуации пружина сломаться может, но гораздо раньше владелец заметит некоторые неприятные вещи, происходящие с его автомобилем.

Во-первых, в него не получится загрузить столько же, сколько можно было грузить раньше. Если кинуть в багажник три мешка картошки и посадить внутрь всю семью, он с трудом будет переезжать те «лежачие полицейские», которые в молодости брал сходу. Теперь подвеску гружёной машины будет «пробивать» на каждой кочке, колёса могут задевать подкрылки, а брызговики чиркать по асфальту. Оно и понятно: жёсткость пружин уже не та, держать кузов как раньше они уже не смогут.

Во-вторых, машина может стать немного «кривой», что будет заметно даже на глаз. Может просесть перед или зад, может – правая или левая стороны, а может – всё вместе, тут как повезёт. Не заметить такое сложно. Правда, на одну сторону машина может присесть и в крайнем случае – в случае поломки витка пружины. Но тут обнаружить неисправность будет проще на слух, потому что сломанная пружина обычно начинает издавать такие стуки, что не обратить на них внимание невозможно.

В-третьих, при торможении можно заметить, что машина начинает сильнее «клевать» носом, иногда даже с перекосом в одну сторону. Но тут лучше провести полную диагностику ходовой части, потому что похожие симптомы могут появиться и из-за отработавших своё амортизаторов, и из-за поломки стойки стабилизатора (вещь редкая, но вполне возможная), и даже из-за сильного износа сайлентблоков подвески. Ну и, конечно же, из-за износа пружин. 

Печально, что ослабевшие по причине коррозии или появления микротрещин пружины начинают усиленно добивать сами себя: витки начинают тереться друг о друга, делая прут пружины ещё тоньше. И от этого пружина выходит из строя очень быстро, причём в этой ситуации она имеет полное право сломаться. Особенно если это заводская пружина переменной жёсткости, у которой в середине диаметр витков больше, чем по краям. Как раз эти самые слабые крайние витки и отламываются быстрее всего. 

Казалось бы: зачем делать пружины с заведомо слабыми местами? На самом деле, это очень элегантное решение: сделать простую пружину с переменными характеристиками. На небольших ямках и кочках работают витки меньшего диаметра, а на серьёзных колдобинах в работу вступают разнесенные. В итоге на небольших неровностях машина не скачет, а на больших – не пробивает подвеску. И это большой плюс таких пружин. Второй плюс – неплохая, хотя и компромиссная, адаптация для езды с разной нагрузкой: и пустая, и гружёная машина едет сравнительно мягко, не ложится на пузо с полным багажником и не вытрясывает душу пустая. Минус – это наличие как раз тех более слабых витков, которые обламываются первыми. Да и стоят эти пружины обычно немного дороже простых цилиндрических, поэтому при замене часто ставят более доступные аналоги, убивая тем самым конструкторскую задумку. Хотя надо признать, что установка аналога хотя бы какое-то объяснение имеет, а вот зачем надо обрезать пружины и возить потом с собой доски для переезда «лежачих полицейских», мне понять не дано. Может, если я после смерти встречу бога, задам этот вопрос ему. Другого способа понять, зачем это делают, я не знаю. Так что вернёмся к симптомам неисправности пружин.

Если недоверие к своим ощущениям носит немного гипертрофированный характер, проверить ровность положения кузова достаточно просто. Достаточно поставить машину на горизонтальную площадку и измерить линейкой расстояние от края колеса до кромки крыла. Справа и слева оно должно быть одинаковым. Если оно разное, значит, есть перекос, и с просевшей стороны пружина требует замены. Само собой, машина не должна быть загруженной.

В крайнем случае, как сказано выше, пружина может сломаться. Обычно не заметить это невозможно: сломанный виток начинает стучать, а сам момент перелома витка оповещает о себе очень громким щелчком. Но иногда поломку передней пружины можно услышать только по треску, который становится заметным при повороте колёс. Звук похож на тот, что издаёт рассыпавшийся опорный подшипник стойки, но значительно громче. И в любом случае, не увидеть отвалившийся виток пружины невозможно, так что поиск этой неисправности сложностей не доставит.

Но даже если все витки целые, периодически осматривать пружины надо обязательно. Сидя в машине, можно не заметить, как потихоньку они подъезжают к финалу жизни, а вот их осмотр часто позволяет заметить некоторые критические изменения: сильную коррозию или следы износа из-за контакта витков. К сожалению, эти признаки тоже говорят о необходимости замены пружин.

Менять или ещё походит?

Сломанную пружину, конечно, придётся заменить – ремонтировать её бесполезно, хотя в эпоху дефицита такие попытки предпринимали. А вот просевшие пружины могут ещё немного послужить, если внедрить в них проставки, увеличивающие их жёсткость. Способ, правда, довольно «колхозный», и мы его рекомендовать не будем, но если очень хочется, можно попробовать. Кстати, если машина обычно ездит с существенной загрузкой, это тоже дает смысл в установке проставок. Правда, пустая машина может ехать хуже – плавность хода от проставок снижается, а если с ними перестараться, то можно и потерять управляемость на плохой дороге. 

Напомню: проставки и более модные нынче «автобаферы» – это разные вещи. Второе – это тоже проставка, но она устанавливается прямо в пружину, между её витками. А первое – это своеобразные подкладки, которые устанавливают между концом пружины и балкой задней оси (в задней подвеске) или между кузовом и опорой амортизатора. Разумеется, работают проставки и автобаферы по-разному. Первые не меняют характеристики самой пружины, но ограничивают рабочий диапазон амортизатора. В случае с уставшей и просевшей пружиной это не критично, потому что единственное, что сделает проставка, это вернёт кузов на прежнюю высоту. А вот если поставить проставку в пару к новой пружине, высота кузова изменится. Этим и пользуются джиперы и просто любители высокого клиренса – проставкой легко приподнять машину над землёй, не слишком сильно меняя характер работы подвесок. Да, на большой скорости управлять будет чуть сложнее, а подвеска может показаться жёстче из-за изменения диапазона работы амортизатора, но джиперам на это обычно плевать. Ну и как способ вернуть дорожный просвет автомобилю с просевшими пружинами проставки имеют право на жизнь.

Если монтаж проставок потребует проведения существенных работ (сзади как минимум придётся снимать пружины, а спереди – амортизаторы), то установка в витки пружины автобафера – занятие сравнительно лёгкое. Но и недостатков тут будет больше: с автобафером пружина становится намного жёстче, поэтому о плавности хода новой машины придётся забыть. Кузов, конечно, приподнимется, но удовольствия это принесёт немного. Но опять же: как временный способ восстановления уровня кузова автобаферы использовать можно. 

Советовать использование проставок или автобаферов мы напрямую не будем – по большому счёту, это не очень правильно. Однако ездить на старых пружинах может быть ещё хуже, потому что они сокращают жизнь амортизаторам. Суть явления простая: просевшие пружины увеличивают ход сжатия и отбоя, и амортизаторам приходится работать намного интенсивнее. И что ещё важно, они начинают принимать многие удары, от которых их спасли бы хорошие пружины. Кроме того, если у передней пружины отломился крайний верхний виток, он может вылететь из опорного подшипника и царапать изнутри арку крыла. Само собой, с соответствующим звуком. Да и задняя сломанная пружина тоже может грохотать в чашке кузова, так что с заменой лучше не затягивать в любом случае.

Менять пружины обязательно нужно парой, причём пара должна состоять из одинаковых пружин. Установка пружин с разными характеристиками принесёт больше тоски, чем радости, а разными они могут оказаться даже одного производителя, если этот производитель относится к бюджетным или «подвальным». Теоретически есть способ проверки пружин до их установки с помощью пресса, но будем говорить честно: никто этого не делает. Поэтому проще заранее выбирать более-менее качественные пружины, а не самые дешёвые в палатке на авторынке.  

Можно ли продлить жизнь пружинам? Да, можно. Тут всё просто: не надо перегружать машину и иногда её нужно мыть снизу. Трудно прогнозировать напрямую, насколько поможет регулярная мойка пружин, а вот перегруз убивает пружины действительно быстро. Если постоянные перегрузы неизбежны (например, по роду деятельности), то установку проставок или более жестких пружин рассмотреть всё-таки можно: ездить будет и приятнее, и дешевле.

Ну а в целом ресурс пружин обычно вполне достойный: при нормальной эксплуатации лет десять они служат в полную силу, переживая как минимум одну замену амортизаторов. А вот при второй замене амортизаторов пружины иногда стоит заменить превентивно, иначе из-за их усталости раньше времени умрут и новые амортизаторы – а этого, конечно же, лучше не допускать.

практика
ремонт и обслуживание

 

Новые статьи

Статьи / История

Шестнадцать цилиндров для BMW: почему двигатель BMW V16 Goldfisch так и не стал серийным

Противостояние двух ведущих немецких автогигантов BMW и Mercedes началось еще в середине семидесятых, когда появилась первая «семёрка» BMW, ставшая конкурентом первому S-классу с индексом W. ..

442

0

2

22.04.2023

Статьи / Обзор

Туда, где нет дорог, но есть электричество: обзор Jetour T3

Часто возникает вопрос: зачем китайцы так усиленно плодят новые бренды? Зачем компании Chery столько суббрендов: Omoda, Exeed, а теперь ещё и Jetour? Оказывается, всё дело в непростой китайс…

830

1

0

21.04.2023

Статьи / Обзор

Поперёд батьки: обзор нового Lexus LM

С первым поколением своего люксового минивэна Lexus изрядно опоздал. Японцы долго думали, глядя на то, как Buick завоевывает сегмент комфортабельных шаттлов на гигантском китайском рынке, а. ..

951

1

3

21.04.2023

Популярные тест-драйвы

Тест-драйвы / Тест-драйв

30 лет рабства: тест-драйв ГАЗ-53

Точнее было бы написать «тест-драйв ГАЗ-САЗ-3507 на шасси ГАЗ-53-14», но это слишком сложно. А вот просто ГАЗ-53 узнает каждый, кто успел выпить стакан  газировки за одну копейку (с сиропом…

9689

9

784

09.12.2022

Тест-драйвы / Тест-драйв

Любителям Volvo, по цене Volvo: тест-драйв обновленной Geely Tugella

Впервые с Geely Tugella мы познакомились ровно два года назад, в ноябре 2020. За эти два года флагманский кроссовер нашел свою, пусть и небольшую, аудиторию, заработал определенную репутацию. ..

8550

3

864

29.11.2022

Тест-драйвы / Тест-драйв

Тест-драйв Geely Monjaro: лучше, чем Volvo?

В Китае этот полноразмерный кроссовер дебютировал еще два года назад под неблагозвучным для нашего уха именем Xingyue L и заводским индексом KX11. В России машину сертифицировали в 2022, и в…

7783

8

9

07.04.2023

SpringSound – ANCKORAGE

Доступно здесь в AppStore моделирование взаимодействий и колебаний набора активаторов и масс, связанных с пружины. Модель предлагает детальное управление множеством функций, включая гравитацию, отскок, жидкостное и статическое трение, механические ограничения, нелинейные функции и многое другое.

Его можно использовать в качестве звукового генератора в качестве эффекта с помощью функции Audio-In.

SpringSound можно управлять с помощью стандартной MIDI-клавиатуры и непосредственно с экрана устройства iOS. За исключением компонента реверберации, аудиовыход полностью генерируется физическими моделями.

SpringSound совместим с Audiobus®2, поэтому вы можете направлять его выход на внешние эффекты, записывающие и зацикливающие приложения, а также использовать его в качестве эффекта, открывающего совершенно новый мир эффектов физического моделирования.

Приложение SpringSound разработано для оптимального использования с Haken Continuum (www.hakenaudio.com) и интегрировано с IOS Continuum Remote, что позволяет осуществлять очень полное и точное дистанционное управление Continuum с вашего iPad или iPhone (доступ ко всем параметрам, кроме программирование EaganMatrix).

SpringSound был разработан для исследования областей звуков, к которым вы не сможете получить доступ с помощью других методов синтеза.

Он расширяет вашу звуковую палитру новым миром физических звуков. Это богатый музыкальный инструмент, сложный инструмент звукового дизайна и развлекательная звуковая площадка.

SpringSound — старший брат моего бывшего Anckorage-Spring

SpringSound небольшое видео введение

SpringSound введение 9150 SpringSound  5

SpringSound Демо-пресет

SpringSound

SpringSound игровая поверхность и ручки управления параметрами

IOS Continuum Remote

SpringSound Haken Continuum Remote control


Основные характеристики:

  • Уникальный, мощный и полностью редактируемый механизм синтеза физического моделирования,
  • Освежающая альтернатива распространенным методам субтрактивного аналогового синтеза,
  • Подробное редактирование и MIDI-управление в реальном времени реальными параметрами, такими как масса, сила, гравитация и т. д.
  • Может использоваться как звуковой генератор или процессор эффектов,
  • Создайте широкий спектр насыщенных звуков, от реалистичных до потусторонних, от простых до опасных,
  • Внутренняя частота дискретизации 88 200 Гц,
  • IOS Haken Continuum Remote (iPad и iPhone начиная с версии 1.2),
  • Совместимость с Core MIDI (включая виртуальные и сетевые MIDI),
  • Воспроизведение на любом MIDI-устройстве,
  • Воспроизведение через сенсорный экран с инновационным физическим управлением,
  • Эффективный импорт/экспорт пресетов через общий доступ к файлам iTunes,
  • Полная совместимость с Audiobus®2, включая сохранение статистики, на основе The Amazing Audio Engine (автор Майкл Тайсон)
  • Совместимость со звуком между приложениями,
  • Доступно на iPad и iPhone с поддержкой портретного и ландшафтного режимов.

Загрузить руководство : SpringSound


 

V1. 1 Примечания к выпуску:

Эта версия 1.1 содержит важный набор функциональных и технических усовершенствований.

Основные функциональные новые функции:

  • Добавлен интерфейс IAA (Inter App audio) Transport User Interface
  • Важные улучшения конечного звукового каскада (уменьшение алиасинга и лучший контроль насыщенности) и многочисленные улучшения звука
  • Обновление заводских пресетов (добавление и оптимизация)
  • Добавление индикатора насыщения (на ручке глобального уровня)
  • Дополнение контроля стабильности модуляции
  • Добавление функции обмена почтой и распознавание пресетов SpringSoud в IOS (полученные пресеты SpringSound будут напрямую открывать приложение через Open In)
  • Сглаживание элементов управления в реальном времени (высота тона и модуляция)

Haken Continuum Remote:

  • Более быстрый доступ к предустановкам
  • Добавление функции сохранения пользовательских предустановок для Haken Continuum Remote
  • Улучшения пользовательского интерфейса и ускорение

Основные технические новые функции:

  • создано с помощью IOS8. 1 SDK (но все еще совместимо с IOS 7)
  • обновлен SDK Audiobus (2.1.5)
  • обновлен SDK TAAE (The Amazing Audio Engine) (1.4.5)
  • мелкие исправления ошибок

Конечно, оценки и комментарии всегда приветствуются!


 

 


Кредиты

Anckorage Spring и SpringSound являются результатом очень тяжелой работы одного разработчика, но это было бы невозможно без помощи многих людей!

Во многом благодаря:

Lippold Haken — Edmund Eagan www.hakenaudio.com/continuum/

Спасибо за помощь для испытания бета

.0003 Джон Хаммарен Эрик фон Байер Липпольд и Доун Хакен Джесси Чаппелл

Библиотека Midi: Пит Гудлайф github.com/petegoodliffe /PGMidi The Amazing Audio Engine: Майкл Тайсон theamazingaudioengine . com

Audiobus & Core audio: Michael Tyson atastypixel.com audiob.us

Cocos2D, Box2D и другие руководства по IOS www.raywenderlich.com

Domestic Cat для поворотных ручек github.com/domesticcatsoftware/DCControls

Иконки из app-bits app-0ons.0/free app-bits. 18

Ответы на множество вопросов на сайте stackoverflow.com  

: Научная деятельность по физике и волнам

Научная закуска

Anti-Sound Spring

Отправляйте волны вниз по пружине, чтобы наблюдать, как они путешествуют и взаимодействуют.

Science Snack

Anti-Sound Spring

Отправляйте волны вниз по источнику, чтобы наблюдать, как они путешествуют и взаимодействуют друг с другом.

В этом простом исследовании скрученный телефонный шнур замедляет движение волны, чтобы вы могли увидеть, как распространяется одиночный импульс и что происходит, когда два импульса бегущей волны встречаются посередине.

Инструменты и материалы

  • Спиральный телефонный шнур длиной 7,5 м (25 футов)
  • Легкая бумажная или пенопластовая чашка
  • Малярная лента шириной 1/2 дюйма (1,25 см)
  • Один или два друга (вы можете попросить третьего человека помочь установить чашку)

Сборка

Не требуется.

Действия и уведомления

Сначала сделайте одиночный импульс: пусть ваш партнер держит один конец телефонного шнура или крепко прикрепляет его примерно на уровне талии. Натяните шнур так, чтобы он находился примерно в 12 футах (4 м) от вас до вашего партнера, а затем резко дерните руку, держащую шнур, вправо примерно на один размах и сразу же назад, чтобы запустить бегущий пульс. Обратите внимание, что импульс, направленный вправо, проходит по шнуру, а импульс, направленный влево, возвращается после отражения от дальнего конца шнура.

Если вы не видите, что импульс переворачивается при отражении, положите шнур на землю и растяните его примерно до 12 футов (4 м). Отметьте прямую линию на земле под шнуром, используя клейкую ленту. Направление движения импульсов будет намного лучше видно по сравнению с эталонной лентой.

Если его еще нет, положите шнур на землю и растяните его до 12 футов (4 м). Поместите пустую бумажную или пенопластовую чашку рядом с центром шнура. Еще раз пошлите одиночный импульс вниз по шнуру, убедившись, что вы перемещаете руку в сторону, на которой находится чашка, когда вы делаете импульс. Он должен ударить по чашке и опрокинуть ее.

Теперь сделайте два импульса и сложите их вместе: на этот раз и вы, и ваш партнер будете запускать импульсы.

Держите шнур на земле, как и прежде, натянутый между вами и вашим партнером. Затем снова установите чашку в центре натянутого шнура. Во-первых, вы и ваш партнер должны посылать волны вниз по шнуру. Оба импульса должны быть направлены в сторону чашки. Обратите внимание, что когда импульсы встречаются посередине, вы получаете еще большую волну, которая сбивает чашку. Тщательно рассчитывайте импульсы так, чтобы они оба достигали центра шнура одновременно.

Снова установите чашку.

На этот раз вы и ваш партнер должны посылать волны через шнур в противоположных направлениях: пока вы посылаете импульс на той же стороне, что и чашка, пусть ваш партнер посылает такой же импульс на стороне, противоположной чашке. Импульсы придут к центру одновременно. Правый импульс будет добавляться к левому импульсу и компенсировать его. Сумма волн будет равна нулю. Волны промахнутся мимо чаши, и чаша останется стоять.

Что происходит?

Импульсы на шнуре просто складываются при прохождении друг через друга.

Так же, как волны на шнуре, две звуковые волны могут суммироваться, чтобы сделать звук громче, или они могут нейтрализовать друг друга, чтобы сделать звук тише. Звуки, подавляющие другие звуки, называются антизвуками.

Идем дальше

В рассказе 1957 года писателя-фантаста и футуриста сэра Артура Кларка (1917–2008; изобретатель спутника связи и автор книги 2001: Космическая одиссея 9)0004) представил машину, которая могла бы создать тишину в обществе, помешанном на опере, добавляя к нежелательному грохоту зеркальные звуковые волны, тем самым подавляя шум.

Back to top