关于声音的物理故事
关于声音的物理故事
物理是非常贴近生活的一门学科,因而古今中外有很多的趣闻和故事往往就蕴含着相当丰富的物理知识。那么你知道哪些关于声音的物理故事呢?接下来学习啦小编为你整理了关于声音的物理故事，一起来看看吧。
关于声音的物理故事：用声音的速度走路
用声音的速度走路
假如你用声音的速度离开一个正在演奏音乐的大厅，你会听到些什么呢?
坐着邮政火车从甲地出发的人，在沿路所有车站上，会看到卖报人手里拿着的甲地报纸都是同一天的——也就正是他出发那天出版的报纸。这是可以理解的，因为这一天的报纸是同旅客一起出发的，至于后来新出的报纸却要乘后来的火车出发。拿这作根据也许就可以推论到：用声音的速度离开音乐厅的时候，我们会在全部时间里听到同一个音，也就是我们出发时候在音乐厅上听到的那个音。
可是这个推论是不正确的。如果你用声音的速度离开，那末声波对你来说是不动的，它根本不能振动你的耳膜，因此你也就不能听到任何声音。你会认为音乐厅已经停止演奏了。那末同报纸来比较，为什么会使我们得到不同的答案呢?那只是因为我们在这件事里用错了类比法。到处遇到同一天报纸的旅客，如果忘记了自己是在前进的话，那他就一定会认为，甲地的报纸从他出发那一天起，已经停刊了。对于他，报纸好像是已经停了刊，正像对于一个运动着的听者，音乐已经停奏了一样。有趣的是，这个问题虽然并不太复杂，可是有时候连科学家也要被它弄糊涂。在我还是一个中学生的时候，我曾经同一位天文学家(他现在已经去世了)发生过争论。当时他就不同意上面这个结论，却硬说我们用声音的速度离开的时候，我们应当永远听到同一个音。他在信里写着自己的理由，下面是从他的信里摘下来的一段：
设想有一个某一定高度的音在响着。它过去是用这个音在响着，将来这个音也要无穷尽地响下去。排列在空间里的许多观察者一定能顺序地听到这声音，并且假定这声音并不减弱，那末如果我们用声音的速度或者甚至用思想的速度，来到任何一位这种观察者的地方，为什么就不能听到它呢?
他又用同样的理由证明，一个用光的速度离开闪电的观察者，会在全部时间里不断地看见这个闪电。他写给我的信里说：
设想在空间连续地排列着许多眼睛。每一只眼睛都要接着前面的一只眼睛收到光的印象。再设想你能理想地并且顺序地来到每一个这种眼睛所在的地方。那就很显然，你在全部时间里，都会看见闪电。当然，他的这两种说法都是不对的：在上面说的条件下，我们是听不到声音也看不见闪电的。
关于声音的物理故事：听不见的声音
有些人听不见像蟋蟀的鸣声或蝙蝠的吱吱声那样尖锐的声音。这些人的耳朵并不聋——他们的听觉器官很好，可是他们竟听不见非常高的音调。丁择尔肯定说，有些人甚至连麻雀的叫声都听不见。
一般说来，在我们附近发生的振动，我们的耳朵觉察不到的多得很。如果一个物体1秒钟振动的次数不到16次，这声音我们就听不见。如果1秒钟高到振动15000到22000次以上，我们也听不到它。各人能够察觉的音调的最高界限是各不相同的。老年人的这种最高界限可以低到每秒钟振动6000次。因此有时候会发生这样的怪现象：有些人能听到刺耳的高音，有些人却不能听到。
有许多种昆虫(像蚊子和蟋蟀)发出的声音，振动次数是每秒钟20000次。这些音调当然是有些人听得见，有些人听不见。有些不能觉察高音的人，往往在别人觉得杂乱以及有非常刺耳的声音的地方，感到十分安静。丁择尔曾经谈到有一次他和一位朋友在瑞士游玩的时候遇到的一件跟这类似的偶然事情，他说道：“大路两旁的草地里到处都是昆虫。在我们听来，这里的空中充满着尖锐的虫鸣声，可是我的朋友却什么也听不见：昆虫的音乐超出了他的听觉范围。”
蝙蝠的吱吱声比昆虫的刺耳的鸣声要低一个8度音，那就是说，在这种情况下空气振动的次数还要慢一半。可是也有人因为他们的音调觉察力的最高界限还要低，所以蝙蝠对于他们说来也是一种不会发声的动物。
相反地，正像巴甫洛夫的实验室里所证明的那样，狗却能够察觉振动次数高到38000次每秒的音调，但这已经是“超声”振动的领域了。
关于声音的物理故事：声波和无线电波
声音的传播速度大约只有光速的百万分之一。无线电波的速度和光波的传播速度相同，所以声音的传播速度也只有无线电讯号的百万分之一。因为这个缘故就产生了一种有趣的后果，这种后果的实质可以用下面的问题来说明：是谁先听到钢琴的声音，是那坐在音乐厅里离钢琴10米远的听众，还是那离大厅100公里用无线电收听这音乐的听众?
说也奇怪，虽然无线电听众比音乐厅里的听众离钢琴的距离要大10000倍，可是先听到琴音的还是那无线电听众，因为无线电波传过100公里的距离所需要的时间是100/300000=1/3000秒而声音传过10米距离所需要的时间是10/340=1/34秒
由此可见，无线电传播声音所需要的时间，大约只有空气传播声音所需要的时间的1/100。
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