Здравствуй, физика!

Возьми одну из трубок, другую дай товарищу. Разойдитесь на полную длину шнурка, чтобы он туго натянулся. Шнурок должен висеть в воздухе свободно, ни к чему не прикасаясь.

Один из вас пусть приставит свою трубку к уху. Другой, поднеся трубку ко рту, должен сказать: «Внимание! Даю пробу! Раз, два, три, четыре, пять…»

Можно, конечно, сказать и любые другие слова. Например: «У меня зазвонил телефон. Кто говорит? Слон!» Но настоящие телефонисты почему-то всегда говорят «даю пробу» и потом считают. Если все сделано правильно и шнурок достаточно натянут, то в телефон будет хорошо слышно, и вы сможете вести длинные разговоры.

Как он работает?

В самом деле, как передается звук в нашем телефоне? Ты можешь это выяснить, когда с веревки во дворе снимут белье. Отвяжи веревку с одного конца и натяни ее не слишком туго. Ребром ладони ударь по веревке. А теперь смотри! От твоего удара образовалась словно впадина. И эта впадина не исчезла, когда ты отнял руку. Нет, она побежала по веревке, все дальше и дальше, до самого столба. Добежала… Исчезла? Нет! Превратилась в горб, и теперь уже горб бежит от столба к твоей руке!

Можешь и наоборот сделать. Ударь по веревке снизу. Тогда на ней образуется горб и убежит к столбу, а обратно вернется впадина. Так веревка передает колебания. Сама она остается на месте, не уходит ни к столбу, ни от столба. А волна бежит!

Звук — это тоже колебания. Воткни в дощечку перышко или лезвие от безопасной бритвы. Дерни за конец. Дрын-н! Запело! А видишь, как оно колеблется? Конечно, каждое отдельное колебание здесь не разглядишь — они слишком быстрые. Но свободный конец лезвия или перышка словно расплылся, стал туманным. Звук слабеет— и конец лезвия делается все тоньше, все отчетливее. Колебания уменьшаются.

Посмотри, как колеблется звучащая струна гитары или другого струнного инструмента. Если есть у тебя барабан, можешь убедиться, что его натянутая кожа тоже колеблется.

Для этого поставь барабан на ребро, ударь палочкой и поднеси шарик из пробки, бузинной мякоти или пенопласта на тонкой ниточке. Только он коснется кожи — щелк! Тут же отлетит в сторону.

Пользуясь нашим игрушечным телефоном, ты говорил в коробочку от зубного порошка. От звуков твоего голоса дно коробочки дрожало, колебалось. Эти колебания бежали по шнурку, словно волна по бельевой веревке. Только колебания были частые и слабенькие, их нельзя было увидеть глазом. Но все равно, добежав до другой половины коробочки, они заставляли и ее дно колебаться, а значит — звучать.

Колокольный звон из… ложки!

Если есть метра два хорошего шнурка, такого, какой ты брал для телефона, можешь сделать колокол из столовой ложки.

Только другие ничего не услышат, этот колокол будет звонить тебе на ушко, по секрету.

Прочно привяжи шнурок серединой к столовой ложке, а концы шнурка прижми пальцами к закрытым ушам. Наклонись немного, чтобы ложка могла свободно раскачиваться, и ударь ею о плиту или о ножку стола. Бам-м! И правда, в ушах словно колокол загудел.

Бам-м! Бам-м! Ложка от удара колеблется, и эти колебания бегут по шнурку прямо к твоим ушам. Только алюминиевая ложка для этого опыта не годится. Лучше уж вместо нее взять металлический предмет потяжелее. Например, большие клещи, кочергу, пестик от ступки.

Бутылкофон

Слово не очень складное. Впрочем, если существуют патефон, телефон, магнитофон, если играют на саксофонах и ксилофонах, почему бы не назвать бутылкофоном наш музыкальный инструмент? Тем более, что сделан он именно из бутылок. Их надо подвесить в ряд, как показано на рисунке, и наполнить водой до разного уровня, чтобы при ударе издавали различные ноты.

Лучше всего, конечно, подобрать фортепьянную гамму: семь тонов и пять полутонов. Для настройки бутылкофона придется пригласить человека с хорошим музыкальным слухом и снабдить его ведром воды и воронкой.

Играют на бутылкофоне двумя палочками. А если повесить бутылки в два яруса, можно будет и в четыре руки играть!

Рупор

Сейчас на спортивных соревнованиях, при киносъемках и на кораблях для переговоров с соседним судном пользуются обычно электрическим мегафоном — прибором, усиливающим звук. А раньше, когда мегафонов еще не было, команды отдавались в обычный рупор. Ты тоже можешь сделать себе рупор, только бумажный.

Выкройка для рупора дана на рисунке.

Возьми лист чертежной бумаги и прочерти вдоль края прямую линию длиной 350 мм. В один конец этой линии поставь ножку циркуля и проведи две дуги: одну радиусом 70 мм, а другую — 350 мм. С помощью транспортира или угольника отложи от прямой линии угол в 60°. Если ни транспортира, ни угольника у тебя нет, можешь угол в 60° построить другим способом. После того как проведешь дугу радиусом 350 мм, перенеси ножку циркуля в правый конец линии и этим же радиусом сделай на дуге засечку. Соединив эту засечку с левым концом линии, получишь угол в 60°. Под этим углом проведи вторую прямую линию.

Нужно оставить кромку для склейки рупора. Для этого с наружной стороны выкройки проведи еще одну прямую линию. Готовую выкройку вырежь и склей из нее конус. Чтобы склейка не разошлась, положи конус на ровную дощечку и приколи сквозь шов пятью-шестью чертежными кнопками через равные промежутки. Не снимай рупор с дощечки, пока не высохнет окончательно. Можешь еще приклеить к нему бумажную ручку, чтобы удобнее было держать, но это не обязательно.

Поднеси рупор ко рту — и звук твоего голоса заметно усилится. Думаешь, потому, что рупор не дает звуку расходиться во все стороны, а собирает и направляет на слушателя? Это не совсем верно. Ведь звук, как ты скоро и сам сумеешь убедиться, усиливается не только впереди рупора, но и с боков и даже сзади.

Дело здесь в том, что звук — это колебания воздуха. Но воздуха вокруг очень много, а глотка у тебя не так уж велика. Трудно сразу весь воздух раскачать, привести в движение. А приставишь ко рту рупор, надо будет сначала только в его горловине воздух раскачать. Это нетрудно. Дальше уже воздушные волны побегут по рупору, как бежала волна по веревке. Рупор постепенно расширяется — и волны будут расширяться. Добегут до конца, а выходное отверстие вон какое большое. Словно широченная глотка!

Почему поет граммофон?

Раньше, пожалуй, придется ответить на другой вопрос: а что это такое граммофон? Ведь ты едва ли видел эту машину. Зато все хорошо знают патефон. Так вот, граммофон — почти то же самое. Только с виду он был другой. У граммофона сверху торчал большой жестяной рупор с раструбом.

Потом придумали переносный граммофон. Вместо ящика сделали удобный закрывающийся чемоданчик с ручкой для переноски. Рупор свернули улиткой и спрятали внутрь чемоданчика. Получилось гораздо красивее и удобнее. Впервые такой переносный граммофон выпустила французская фирма «Братья Патэ». Они назвали его своей фамилией «Патэ-фон», или «Патефон». А пластинки для патефона до сих пор называются граммофонными!