Яков Перельман - Радуга

Весло, косо погружённое в воду, кажется переломанным. Этот обман зависит оттого, что сверху через воду подводные предметы кажутся поднятыми выше своего действительного положения. Поэтому весло, погружённое в воду наклонно, представляется нам сломанным; если же держать его в воде отвесно, то оно покажется нам укороченным.

По той же причине озеро или речка с лодки кажутся нам мельче, чем в действительности: дно водоёма приподнимается. Прямо под лодкой кажущаяся глубина составляет примерно четвёртую долю истинной глубины; вдали от лодки дно водоёма кажется ещё выше.

Кто не подозревает об этом обмане зрения и, беспечно доверившись глазам, прыгнет в воду, тот может жестоко поплатиться за своё незнание. Думая, что вода ему будет лишь по шею, он неожиданно окажется погружённым с головой.

Вслушайтесь в шум леса: вы различите шелест листвы, свистящие вздохи соснового бора, глухой ропот дубовой рощи. Отчего происходят эти звуки?

Шелест слышится только в лиственном лесу: при ветре листья трутся один о другой, порождая шелестящий звук.

Сложнее объяснение других шумов леса. Когда ветер, то есть поток воздуха, набегает на тонкую ветку, на черешок листа или хвоинку, то по сторонам преграды возникают маленькие воздушные вихри. Они движутся вперед правильно, один за другим, и вызывают колебания воздуха; уши наши воспринимают такие колебания как звук. Тон лесного шума тем выше, чем тоньше препятствие. Вот почему лиственный лес шумит иначе, чем хвойный. Звук, порождаемый отдельной веточкой или хвоинкой, едва слышен; но от слияния множества таких слабых звуков получается громкий шум леса.

Шумит не только лес: трава тоже издаёт звук при ветре. Вы можете услышать этот шум, если ляжете на высохшую траву, состоящую из тонких стебельков: слышится посвистывание высокого тона. (Всем знакомое гудение телефонных проводов имеет ту же причину.)

Следите внимательно за далёким паровозом, когда он даёт свисток. Вы видите струйку пара, появившуюся над паровозом: значит, свисток работает; он должен породить свист, но в первый момент вы не слышите никакого звука: он не успел ещё до вас добежать. Лишь спустя одну-две секунды, в зависимости от расстояния до паровоза, ваше ухо услышит свист: звук дошёл до вас.

Это показывает, что звук бежит через воздух гораздо медленнее, чем свет. Измерено, что звук пробегает в воздухе около 330 метров в секунду; свет же движется в миллион раз быстрее. Если паровоз от вас в 500 метрах, то струйку пара вы видите в тот самый момент,- когда она выпускается, звук же свистка приходит с опозданием в 1,5 секунды (500:330=около 1,5.)

Интересное явление можно заметить, глядя издали на работу дровосека. Топор опускается, ударяя по стволу, но звук раздаётся лишь тогда, когда топор поднят для нового удара. После того, что было здесь сказано, вы сможете сами разгадать причину этого странного явления.

Какие наблюдения можно сделать, слушая эхо? Вы стоите на открытом месте, а метрах в 35 от вас стена леса. Вы хлопнули в ладоши; через сколько времени донесётся эхо? Рассчитаем: до леса 35 метров да столько же обратно; значит, звук должен пробежать 70 метров. Вы уже знаете, что звук пробегает 330 метров в секунду; на пробег 70 метров ему понадобится 1/5 секунды. За этот промежуток времени отрывистый звук хлопка успевает замереть; эхо поэтому не сливается с породившим его звуком, оба звука слышатся раздельно. Такие короткие односложные слова, как «да» и «нет», произносятся менее чем в 1|5 секунды. Поэтому односложное эхо можно ясно слышать, находясь всего в 30-40 метрах от преграды.

Вы сами рассчитаете теперь, что эхо двухсложное хорошо слышно, когда преграда удалена от вас не менее, чем на 70 метров. А чтобы услышать эхо трёхсложное, надо стоять не ближе сотни метров от преграды.