Б. Суслов - Звук и слух

Вокруг нас ежесекундно рождаются самые различные звуки.

В жизни природы очень редко бывает полная тишина. Пойдёте ли вы на пустынный берег реки, в поле или лес — вы всегда, прислушавшись, уловите слабые звуки: на берегу реки — чуть слышный плеск, в поле — лёгкий шорох колосьев, в лесу — треск сухой ветки, шелест листьев. Только иногда в знойный полдень царствует в лесу безмолвие. Все животные, истомлённые жарой, прячутся в густую чащу, и не слышно тогда ни пения птиц, ни звона насекомых, и ни одна былинка, ни один сучок не хрустнет в лесу. Но даже и в эти редкие часы вдруг повеет ветерок, зашуршит трава и зашумят листья на деревьях, будто их кто считает, перекладывая с места на место, как листы бумаги.

Но природа изменчива, и покой её не долог. Пройдёт час, и от тишины не останется и следа. Вот появляется откуда-то взявшаяся тёмная туча, закрывая собой солнце. Налетает вихрь, и воздух наполняется сотнями звуков. Блеснёт молния, и от глухих раскатов грома содрогнётся небо. Первые капли дождя, как маленькие молоточки, отрывисто застучат по гладким листьям. Сначала эти удары капель можно считать, но через какую-нибудь минуту они превращаются в сплошной шум водопада.

Но вот прошла туча, стих ветер, и звуки бури снова уступают место тишине. Только молчавшие до грозы ручьи зажурчат, запенятся и весело понесут свою мутную воду между камней. Так за короткое время в природе возникают и снова исчезают самые различные звуки.

Попробуем объяснить некоторые из звуков, рождённых природой.

Почему шумит от ветра лес?

Ветер шевелит листья деревьев; они трутся и ударяются друг о друга. При этом возникают колебания, которые и передаются по воздуху в виде звуковой волны. Шумит лес в разное время по-разному. Весной, когда листья нежные, их шелест низкий и мягкий; с приближением осени листья делаются жёсткими, и шелест их становится более грубым и высоким по тону. Как струны разной длины и толщины звучат по-разному, так и различные породы деревьев дают неодинаковый шум. Так, тополь, у которого листья сидят на длинных черенках, сильнее других деревьев шелестит при ветре. Хвойный лес со своими тонкими иглами всегда рождает шум более высокого тона, чем лиственный.

Перескакивая с камня на камень, бежит ручей. А где и как появляется его журчащий звук? Быстро текущая вода образует около камней водовороты и воронки. В этих водоворотах она как бы заглатывает в себя воздух. Вырваться из воды воздух может только при более спокойном течении. И журчание возникает уже за камнем — там, где из воды выходят пузырьки воздуха. Эти пузырьки, вызывая колебания, создают своеобразный звук бегущего ручья.

Часто мы слышим, как в проводах «воет» ветер. Воет ветер и в обнажённом лесу. Чем вызван этот вой?

Когда ветер слаб, то поток воздуха, встречая на своём пути провод, спокойно его огибает и беззвучно следует дальше. Но если скорость ветра значительна, то у провода возникают воздушные вихри. Порывистые воздушные течения обходят препятствия то с одной, то с другой стороны, тем самым раскачивают его. Провод начинает колебаться и звучать. Тому, кто катался на лодке, подобные колебания хорошо знакомы. При движении лодки опущенное в воду весло дрожит.

Многие из вас, вероятно, наблюдали также, как беспрерывно качаются при быстром течении воткнутые в дно реки тонкие колышки или вехи. Так же при ветре дрожат сучья обнажённого леса. Дрожания эти могут происходить с такой частотой, что возникает слышимый звук.

Часто говорят: «чайник уже шумит, скоро закипит». Каждый знает, что прежде чем закипеть, чайник должен шуметь. Как объяснить это явление? А вот как. Самое горячее место у чайника — его дно, и в первую очередь нагреваются нижние слои воды. В нагретой воде образуются пузырьки пара, которые благодаря своей высокой температуре выдерживают давление воды. Но нагретая вода легче холодной. Она, а вместе с ней и пузырьки поднимаются вверх и, смешиваясь с холодными слоями воды, отдают часть своего тепла. Температура пара в пузырьках падает, а значит, падает и давление внутри их. Теперь они уже не могут противостоять давлению воды и как бы раздавливаются ею. Частички воды со всех сторон устремляются внутрь пузырьков и, сталкиваясь, производят звук удара. Огромное количество таких ударов и создаёт «пение» чайника.

Подобное же явление наблюдается при работе винта парохода или моторной лодки, хотя они издают иной звук. От быстрого вращения лопастей в воде образуются пустоты, в которые со всех сторон летят частицы окружающей воды. Следующие друг за другом удары сливаются в сплошной гул. Кстати сказать, такие удары воды бывают настолько сильны, что иногда приводят к разрушению самого винта.