пятница, 17 января 2014 г.

Почему в ракушке слышно море. Клуб почемучек

Здравствуйте, дорогие читатели и участники "Клуба почемучек"! Вот и закончились наши затянувшиеся зимние каникулы, и Клуб возобновляет свою работу. Как и прежде по пятницам я буду публиковать ответы на разнообразные детские (и не только) вопросы. Итак, первый в этом году вопрос пришел ко мне от мамы Наташи и ее сыночка Миши (4 года): "Почему в ракушке слышно море?"
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?

ответ на вопрос почему в ракушке слышно море
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.

резонанс в ракушке
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.

занятие для детей по физике - шум моря 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.

В науке физике это явление называется резонансом. А наши ракушка или стакан в таком случае будут резонаторами. Заключается это явление в том, что частота колебаний самой емкости совпадает с частотой колебаний звука и из-за этого усиливается. Это определение приблизительное, но даже его трудно понять детям. Для этого ребенок должен уже знать, что звук - это волны и должен понимать что такое "частота колебаний" (кстати, все это я рассказываю в моем проекте для детей "Нескучная наука"). Но совсем не обязательно ребенку все это объяснять. Явление резонанса до того, как было описано и объяснено, давно уже использовалось людьми.
Еще первобытные племена заметили, что полая колода звучит звучит звонче, чем сплошная - и так изобрели барабан. Что ветер гудит в трубках тростника - и изобрели флейту. (Помните, мы уже с вами подробно разбирали этот вопрос и даже сами делали флейту в занятии про то, почему воет ветер?). Заметили, что струна, натянутая над отверстием небольшого ящика звучит громче, чем без него - так изобрели и гитару, и балалайку и множество других инструментов.
Давайте поиграем на необычном инструменте, непосредственно использующим для звучания резонанс? Это будет самый обычный бокал!

Опыт 3. Поющий бокал.
Надо взять стеклянный бокал (лучше всего подойдет  бокал из тонкого стекла), смочить его край водою, а потом мокрой рукой (кончиками пальцев) водить по его краю по кругу. Через несколько кругов вы услышите протяжный тонкий звук  - это "поет" бокал. Мельчайшие колебания от трения ваших пальцев о край бокала вошли в резонанс с частотой колебаний самого бокала и превратились в слышимый звук.
Поэкспериментируйте с разными уровнями воды в бокалах. Вы услышите звуки разной высоты. При достаточном терпении из нескольких бокалов, "настроенных" на разные ноты, можно сделать настоящий музыкальный инструмент.

явление резонанса и поющие бокалы
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.

йо-йо и резонанс
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.


А на следующей неделе я буду отвечать на вопрос мамы Алины и ее сыночка Сережи (3,5 лет) "Как работает эскалатор?"

Чтобы я ответила и на ваши вопросы, вступайте в Клуб и задавайте их!
Для этого надо всего лишь поставить баннер на боковую панель вашего блога или сайта (код баннера можно взять, перейдя на страницу "Клуба почемучек"), а если блога нет, то дать ссылку в любых соц. сетях. Присылайте вопросы мне на почту tavika2000 @ yandex.ua (убрать пробелы) с пометкой "Клуб почемучек".  Среди всех присланных вопросов, независимо от того, опубликовала я на них ответ или нет, я разыгрываю призы. Следующий розыгрыш будет проходить по итогам осенне-зимнего сезона и состоится он 1 марта.
А также я приглашаю спонсоров к сотрудничеству с моим Клубом!

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.


Ваше имя:
Ваш email:

Архив прошлых выпусков "Клуба почемучек" можно посмотреть ЗДЕСЬ.


Материалы по теме:
1. Египетский мост (http://www.spbin.ru/encyclopedia/bridges/egyptian.htm)
2. Опыт на сайте "Галилео", демонстрирующий звуковой резонанс (http://www.galileo-tv.ru/node/2547)
3. Механические колебания и звук. Звуковой резонанс. Презентация (http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669bc7a4-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/2_11.swf)
4. Звуковой резонанс и резонаторы (http://scibio.ru/fizika/mekhanika/kolebaniya/zvukovoj_rezonans_i_rezonatory.html)
5. Почему в раковине слышно море? (http://www.voprosy-kak-i-pochemu.ru/pochemu-v-rakovine-slyshno-more/)
6. Резонанс (http://ru.wikipedia.org/wiki/Резонанс)

16 комментариев:

  1. Таня, все просто и понятно! И как всегда, очень интересно! Мне лично очень понравилось, Мише зачитаю вечером и будем ставить новые "эксперименты"))) Спасибо!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Наташа, я очень рада! Удачных вам экспериментов)))

      Удалить
  2. Хорошая статья! До определенного возраста оно и не плохо ребенку думать о море в ракушке) Это как верить в деда Мороза!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо)
      Я, в общем, согласна: незачем сказку разрушать. Моя в 4-5 еще верила в море. Но если ребенок так напрямую спрашивает, то он уже созрел для правды.

      Удалить
  3. Таня, я всегда понимала, что море в ракушке не шумит, но так было приятно осознавать, что можно с отдыха увезти частичку далекого и чудесного моря

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. А я до сих пор иногда прикладываю ракушку к уху - просто так, море послушать)))

      Удалить
  4. Лилия18.01.14, 10:08

    Танечка! Я как всегда восхищаюсь! Всё понятно и доступно. И ИНТЕРЕСНО!!! СПАСИБО ОГРОМНОЕ!!!

    ОтветитьУдалить
  5. Как всегда восхитительно! Спасибо, доступно и интересно!
    п.с. Обожаю ракушки))), мы часто прикладываем их к уху (особенно осенью и зимой, когда на улице сыро и уныло)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. И мы - хоть там и не море, а все-таки приятно слушать этот шум и вспоминать лето)

      Удалить
  6. Татьяна, я с детства думала, что же это такое шумит в ракушке, спасибо за ответ, теперь и детям смогу объяснить если спросят.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Как хорошо, что и на ваш детский вопрос получилось ответить)

      Удалить
  7. Тань, спасибо большое!
    Рита очень впечатлилась и несколько раз грустно повторила, как она разочаровалась в ракушках. Оказывается, в них нет ничего волшебного... (это бабушка ее научила слушать звук моря в ракушке).
    Эх, доча, держись! Это еще ты не все знаешь про фей, Дема Мороза и т.д. ;)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Ну вот, еще один разочарованный ребенок :( Как жаль((( Моя-то как-то спокойно это воспринимает. И все равно продолжает слушать море)

      Удалить
  8. Анонимный07.04.16, 23:24

    Там только небольшая опечатка. Вместо 1095г должен быть 1905г ;) А то забавно получается)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Действительно, смешно получилось))) Спасибо, что заметили - исправила!

      Удалить

Чтобы оставить комментарий, напишите текст в окошке и выберите в "Подписи комментария" профиль из любого вашего аккаунта. Если вы нигде не зарегистрированы, выбирайте Имя/URL и просто вводите свое имя - оно отобразится в подписи.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

ShareThis