Физика в играх

Однако достигнуть такого быстрого падения капель, чтобы услышать тон, невозможно. Если вы чуть больше откроете кран, капли сольются в струю.

Но все же, пользуясь каплями, падающими из крана, можно проделать несколько интересных наблюдений.

Если вы будете поднимать бумагу или тонкий картон постепенно все ближе к крану, удары капель будут слышны все слабее и слабее, и на известной высоте их не будет слышно совсем. Наш прибор с резиновой мембраной действует так же, как бумага или кусочек картона, только это более тонкое приспособление. Каждый тихий удар по резине очень хорошо слышен потому, что он усиливается воронкой. Капли, падающие на резину, слышны во всей комнате, будто слабые удары молота по наковальне.

Но для нашего опыта нужны не капли, а тонкая струя.

Для получения струи воспользуемся стеклянной трубкой с узким отверстием на конце. Сделайте его так: трубочку (она должна быть диаметром 3 миллиметра) ровно обрежьте и подержите конец ее на огне спиртовой лампочки, слегка поворачивая до тех пор, пока стенки начнут плавиться и отверстие станет закрываться. Тогда выньте трубку из огня и быстро и сильно подуйте в нее. Таким способом вы получите круглое отверстие диаметром примерно 1 миллиметр (рис. 46, вверху).

Воду в трубочку пускайте из сосуда, установленного, например, на шкафу. Сквозь тонкое отверстие трубки пойдет довольно сильная струя. Трубку держите отвесно. Направьте струю на резину. Сначала шум падения струи будет довольно сильным, но, по мере того как вы станете приближать трубку к резине, громкий звук перейдет в глухой, и наконец струя станет падать беззвучно.

Теперь мы добрались до самого интересного в нашем опыте. Мы можем показать, насколько чувствительна струя ко всяким звукам, как под влиянием звука она даже рассыпается на капли. Особенно замечательно то, что струя распадается на капли в такт колебаниям звуков. Приложите, например, к стеклянной трубке ножку камертона ля, дающего 435 колебаний в секунду. Тогда капли на мембране будут петь в тон камертону и воронка настолько усилит их пение, что придется заткнуть уши.

Изобретатель этого прибора Александер Грейам Белл называл его водяным микрофоном. Это действительно микрофон, удивительно усиливающий слабые звуки.

Автор этой книги пытался заставить струю передать разговор. Для этого он приспособил к трубке, из которой вытекала вода, другую воронку и стал в нее говорить. Струя действительно «заговорила», но так неясно, грубо и таким ужасным голосом, что присутствующие поскорее заткнули уши.

Хорошо отрегулировав струю, можно дать возможность большой аудитории услышать тиканье карманных часов. Этот опыт показан на рисунке.

Пламя, отзывающееся на звуки. Это открытие сделано в 1857 году Леконтом. Послушайте, что он говорит об этом:

«Я был в одном обществе, которое собиралось послушать музыку. Исполнены были некоторые трио Бетховена на фортепиано, скрипке и виолончели. На стене комнаты, близ рояля, были зажжены два газовых рожка. Оба огня горели ярко. Окна были закрыты, и воздух совершенно спокоен.

Вскоре я заметил, что, как только начиналась игра, огонь рожков начинал колебаться. Колебания его согласовались со звуковыми колебаниями. Особенно заметны были колебания огня, когда усиливались звуки виолончели. Удивительно интересно было наблюдать, с какой поразительной точностью передавали огненные языки даже трели виолончели».

Мне тоже удалось однажды сделать очень интересное наблюдение в своем рабочем кабинете, который освещается газовой горелкой из пяти рожков. Когда я, сидя за письменным столом, разорвал довольно прочную бумагу, вдруг на одно мгновение в кабинете сделалось светлее. Сначала я думал, что это мне показалось, но каждая новая проба давала такие же результаты. Тогда я понял, что это явление происходит от восприимчивости огня к звуку. Я попробовал бренчать связкой ключей и убедился, что на этот звук отзывается только один из пяти рожков горелки. Когда эти четыре рожка были завинчены, огонь пятого стал еще восприимчивее. Это показывает, что давление газа имеет большое значение. Но не каждый вечер огонь одинаково отзывался на звуки.

Сейчас в квартирах уже нет газового освещения; оно давно заменено электрическим, и опыты, которые наблюдали Леконт и автор этой книги, можно проделать иначе. Конечно, это могут сделать не все, а только те, у которых в квартире проведен газ.

В продаже иногда бывают газовые горелки, которые устанавливаются отдельно, и к ним газ подводится резиновыми трубками. Такие горелки очень хороши для наших опытов. Только помните, что с газом нужно обращаться с очень большой осторожностью.

Если не достанете готовой горелки, можете сделать ее сами. В магазине химической посуды нужно достать склянку, имеющую отверстие сбоку. В это отверстие вставьте пробку с короткой стеклянной трубкой. На стеклянную трубку наденьте резиновую и присоедините ее к газовой плите. В верхнее отверстие склянки можете вставлять трубки с различными отверстиями.

Такая простая самодельная газовая горелка показана на рис. 47.

Рис. 47