Звук - это волны давления, распространяющиеся в воздухе. Их порождают любые колеблющиеся предметы, от двигателя до скрипичной струны. Колебания передаются молекулами воздуха, которые то сближаются, то отдаляются друг от друга. В отличие от света, звук не распространяется в пустоте. Поэтому в космосе царит абсолютная тишина.
Скорость распространения звука в воздухе - примерно 330 м/с. В тёплую погоду она немного выше, чем в холодную. В воде звук распространяется в 4 раза быстрее, чем в воздухе. Поэтому рыба услышит шум приближающейся лодки раньше, чем человек, находящийся на таком же расстоянии на берегу. Отражённый звук от стены возвращается к нам в виде эха. Чтобы эхо получилось стена должна быть на расстоянии не менее 25 метров.
Звук распространяется гораздо медленнее, чем свет, поэтому проходит несколько секунд до грома, после увиденной вдали молнии. Летучие мыши и дельфины используют высокочастотное (ультразвуковое) эхо для поиска добычи. Оно же применяется в сонаре - приборе, позволяющем исследовать морское дно и обнаруживать подводные лодки.
Распространяясь, звуковые волны постепенно отдают свою энергию воздуху. В конце конов они совсем ослабевают, и мы их уже не слышим. Точно так же мы не слышим человека, находящегося от нас на большом расстоянии, даже если он громко кричит.
Скорость пассажирских реактивных авиалайнеров составляет 2/3 скорости звука. На такой скорости самолёт как бы нагоняет звуковые волны впереди себя и убегает от тех, которые идут за ним. Эти "разреженные" волны мы воспринимаем как низкочастотный грохот удаляющегося самолёта.
Если скорость самолёта равна скорости звука, то звуковые волны концентрируются у его носовой части как будто привязанные к нему. И в момент преодоления звукового барьера этот плотный воздушный "ком" резко расширяется и образует ударную волну.
Музыка или Шум
Люди часто расходятся во мнении, какую музыку считать хорошей, а какую плохой, но различие между музыкой и шумом все понимают одинаково. Шум - это беспорядочная смесь разных звуковых волн, а музыкальный звук - сумма всего нескольких волн разной частоты. Чистая нота - это одна волна строго определённой частоты.
Волны высокой частоты (слева) соответствуют высоким звукам, а низкой (справа) - низким. Чем меньше амплитуда волны (вверху), тем звук тише, а чем она больше (внизу), тем громче.
Тихий и громкий
Учёные измеряют громкость звука в децибелах (дБ). Самый тихий звук, который различает человек, - примерно 4 дБ, а самый громкий, который ухо способно выдержать - 150 дБ.
Шорох листьев = 10 дБ, шёпот = 20-30 дБ, оркестр = 50-70 дБ, мотоцикл = 70-90 дБ, взлёт авиалайнера = 120-130 дБ, запуск ракеты = 150-190 дБ.