奇妙的世界 科学为什么

Q1龙卷风是怎么形成的?龙卷风就是剧烈旋转的空气漩涡。当你用手在静止的水面划圈圈时,水就会出现漩涡。空气漩涡也是如此。因为某个原因空气旋涡会随时随处出现。从空气漩涡到龙卷风的形成需要积雨云的存在。形成的大空气漩涡在上空积雨云的强烈上升气流的作用下,被拉长,漩涡变细,旋转加快。这就是龙卷风。漩涡旋转加快的原理和花样滑冰一样,选手在旋转时把伸展着的手收缩回来的话,身体的旋转速度就会变快。电话如何传播声音?(南Q2声音通过空气的振动来传播。电话就把这种振动转化为电流信号。在话筒上有一种很薄的“振动膜”,有声音时,这…     

声音

来源鼓声震耳,琴声悠扬,这是由于鼓皮和琴弦的振动迫使周围的空气也振动起来,空气把振动送到我们的耳朵里,我们就听到了声音。没有振动就没有声音,振动是声音的来源。声速、频率和波长俗话说:“耳听八方。”这说明声音可以从一个地方传播到另一个地方。声音每秒传播的距离叫声速。介质不同,声速     

你知道吗?

正人为什么觉得自己的声音陌生?将自己的声音录下后,重新放给自己听,通常你会觉得这声音不像是自己发出的,而别人一听,就能确认那是你的声音。这是什么道理呢?原来,我们说话的声音,除了通过空气振动传到自己的耳朵     

把耳朵湊在空热水瓶口,为什么会听到嗡响?

物体振动的时候,空气受到激蕩,在空气中形成了一种波浪。这种波浪傳到我們的耳朵中,我們就听到了声音。声音有高低和强弱的分別。声音的高低(音調)由發音物体的振动頻率(單位时間內振动的次数)来决定,頻率愈高,音調就愈高。在音乐歌唱,高音就是頻率高的声音,低音就是頻率低的声音。平常在我們的周圍总有着包含很多种頻率的声音,但是我們听来不很显著。声音的强弱和声波的振幅的大小有关。振幅愈     

声波的传播速度的研究

首先推导了平面声波的波动方程,其次重点分析空气中声速与温度和大气中的声速与高度的关系,最后剖析了声速与媒质质点的振动速度的不同。     

超声波

使我们的耳朵感觉到声音的声波,是一种能够在空气、水和固体中传播的弹性波。声源的振动,使得同它紧挨着的一部分媒质,受到了周朝性的挤压;这一部分媒质又按照振动本身的周期性的变化过程,把挤压力传递给最邻近的一层媒质;这样,轮流交替的波密和波疏,就传遍了媒质所占据的全部空间(图1)。每一声波都具有一个说明自己的特性的物理量,这就是在一秒钟以内波密和波疏流交替的次数,这个量就叫做频率。频率不同的声音,我们听起来就有高低的差异。最低的声音,如鼓和大     

不能承受的引力之轻

<正>有一种波不携带能量,这可能吗?引力波携带能量吗?如果你敲一下鼓,一个扰动就产生了,鼓面开始振动,它会引起空气的振动并在空气中传播出去,这样声波就诞生了。因此,声波就是空气等介质传播的振动。很显然这种振动携带着能量,而且你越是用力地敲鼓,产生的声波能量就越高。下面,我们来考虑另一种不同的波。爱因斯坦的广义相对论告诉我们,物质     

你知道吗?

为什么苍蝇、蚊子飞过的时候总发出嗡嗡声,蝴蝶飞行时却无声?有人说,这是因为苍蝇、蚊子会鸣叫,蝴蝶不会鸣叫的缘故。据科学家研究表明,苍蝇、蚊子、蝴蝶都没有鸣器,因而也都不会鸣叫。那么,为什么苍蝇、蚊子飞过来时能听到声音呢?原来,我们之所以能听到苍蝇、蚊子飞过来的声音,是它们的翅膀振动引起的,是在空气中传播的振动波对耳朵的作用。我们的耳朵能觉察到每秒16～20000次振动的波,在这个范围内我们就能感觉到声音。高于或低于这个范围,我们就感觉不到声音。昆虫飞行时发出的声音,也是     

来自水下的声音

尽管在20世纪以前,人们还没有开展对水下声音的科学研究,但水下声音的存在早已为人们所知。南太平洋和西非的原始渔民采用自己发明的方法,只要将耳朵紧贴桨柄,水下声音产生的振动就能传递到木头上,被人耳听到。直到20世纪40年代以后“,静寂的”海洋世界里的动物们可以用叫声传递信息这一事实才广为科学家们接受。水下声音只所以这么长时间都没有被发现,主要是水面所造成的障碍:空气振动产生的声波碰到水面时,99%的声音不是被反射,就是被吸收;水下声波的振动也同样被“囚禁”了。轻装潜水员几乎听不到经由耳朵里残留的空气所传递的水下声音。…     

多普勒效应

当火車迎面开来时,你会觉得汽笛的尖叫声振耳欲聾;而当机車从身旁駛过以后,你頓时会感到声音不那么尖銳了。这是錯觉吗?不,这是真实的現象。奥地利物理学家多普勒在1842年就发現了这个現象,他把这个現象概括如下:当观察者或者振源相对于介质运动时,观察者将感觉到振动数(頻率)发生变化。后来,这个現象就被称作多普勒效应。大家知道,声音是振源振动引起周圍介质振动的波。汽笛发声,是因为蒸汽从汽笛冲出,其中的簧片不断振动,由于它的振动扰动了周圍的介质——空气,使得空气作疏密連續变化,形成了波,这种波传进我們的耳朵,推动耳鼓膜随之     

管乐、弦乐、水乐， 声声入耳

你平时一定听过弦乐、管乐,但你听过水乐吗?哈哈,没听过吧?今天咱们就来演奏一曲独特的水乐吧!小实验准备8个葡萄酒杯,杯子最好是一模一样的。在每个杯子里倒入一定量的水,然后把玻璃杯在桌上排成一排,用铅笔轻轻地敲击每个杯子的边缘,这时你听到了什么?你会发现,每个杯子发出的声音都不一样。杯子里的外越少,发出的声音越高。如果连续地敲击这些杯子,就能形成一首美妙的乐曲了。为什么会这样呢?实验揭秘道理很简单:这是因为振动的频率(每秒钟振动的次数)与物质的质量有关。物质的质量越大,发出的声音越低。你敲击玻璃杯的边缘时,杯子会发生…     

神奇的ANC技术——噪声主动控制新技术

噪声可说是现代工业社会的产物,从街头喇叭的声响到飞机低飞时的巨大轰鸣,已成为一大环境污染。人们跟噪声作斗争也时日已久。物理学家说,物体振动时,其周围的空气也随之振动,振动能量以压力波的形式,沿着传播方向,交替地压缩和扩展空气分子,当其振动频率在20～20000赫兹时,我们就能听到声音。 在处理噪声上有二种办法,     

露天矿高边坡爆破振动监测与衰减规律分析

露天矿山爆破开采过程中会产生一系列的危害,严重威胁地表建筑物及人员的安全.通过现场实时监测采集了露天矿山远距离建筑物的质点振动速度及主振频率,并且根据萨道夫斯基公式对监测结果进行线性回归,推导出爆破振动波的衰减规律.试验结果表明:爆破振动质点振速与爆心距有关,随着爆心距的增大,质点振动速度逐渐减小;质点振动的三向振速中,水平径向振速最大;监测点的峰值振速均在安全允许范围之内,一般情况下对周围建筑物没有影响;爆破地震波衰减系数K=248.05,α=1.52,即爆破振动质点振速衰减规律公式为:V=248.05(3√Q/R)1.52.爆破振动监测结果和衰减规律对类似地形和地质的露天矿爆破开采具有一定的参考价值.     

露天高边坡爆破地震波传播特征及强度预测研究

边坡地形振动放大与衰减效应是岩质边坡地震波传播规律研究的重要内容。采用数值模拟方法通过对台阶模型输入不同频率的振动波,研究岩质边坡质点振动速度动力响应特征及地形效应的产生及变化规律。试验结果表明:台阶地形质点振动速度分布存在明显的非线性高程放大效应,且放大系数变化规律与振动频率紧密相关。由于地形作用的影响,台阶坡脚对质点振动速度具有明显的抑制作用;竖直方向振动速度对地形变化的响应更加显著;不同频率振动波激励下,岩体表面质点竖直方向振动速度较早出现放大现象,且放大系数随高程、频率的增加呈非线性增大特征。频率增强了振动波的地形效应。     

笛子为什么能发音?

大家都見过笛子,許多人还会吹笛子,可是笛子为什么能发音这个問題却未必都能回答。一切声音都是由于物体的振动而产生的。看一看正在发音的琴弦,摸一摸正在响着的鑼,都会证实这一点。笛子能发音,也是由于物体的振动。不过笛子的振动体与某些乐器的振动体不同,它不是看得見、摸得着的固体,而是被包圍在笛管中的空气柱。吹笛子,就是通过吹孔,利用人口吹出的气流給以一定的作用力,使笛管中的空气柱产生振动而发出声音。会吹笛子的人都知道,吹出的气流应該正好冲在吹孔的边沿上。吹奏气流形成很     

建筑物为何会“呼啸”

美国曼彻斯特市中心171米高的比瑟姆塔要到10月才开放,但是从4月份比瑟姆塔屋顶l4米高的玻璃和钢铁的叶状结构完工起,附近的居民就开始抱怨噪音污染了。原来,在多风的日子里,比瑟姆塔“叶片”周围的空气便以250～260赫兹的频率振动,发出的声音就像钢琴上的中音C相似,单一的声调搅得居民烦躁不安。建筑物发出的噪音通常很小,基本上都被淹没在繁忙城市的喧嚣中。但是每年世界上都有1到2座新建筑会制造吵闹的噪音。这些建筑物为何会发出“呼啸”声呢?建筑物噪音的发音机制同我们吹空瓶形成声音的机制相同:瓶口的边沿扰乱了空气的流动,并在瓶颈…     

共振趣谈

不敲自鳴的大钟三国时代,魏国宮殿前的一口大钟,有一次无緣无故地响了起来,吓得朝野惊惶不安。有人去問博物家張华(公元232—300年)。当时四川有座銅山崩塌。張华认为大钟自己响起来是由于銅山崩塌造成大钟共鳴的緣故。我們知道,声音是由于物体在空气中振动而产生的。任何物体在空气中振动时,都会产生一定頻率(每秒钟振动的次数)的振动波,     

声音制冷

一看题目,你也许会问:声音是空气的振动,到最后无非是化为热,怎么能制冷呢?的确,噪声是当前社会的几大公害之一,吵得人无法工作、无法休息,甚至损害听力。但在适当的情况下,用声音制冷,代替传统的氟利昂制冷剂,减少另一种污染,这也可谓以毒攻毒吧!通常的制冷机是用一种导热很好且易于液化的气体作为制冷剂。首先用压缩机把“工     

地震波

在我们一般人看来,大地是挺安稳的。然而现代仪器的观测,证明从地球的表层到里层都在连续不断地运动着;由于这些运动所引起的振动,传播出来,就是地震波。振动现象是我们生活中经常可以遇到的。弹性体受到外力作用,它的质点就会从原来位置沿直线或圆弧作往复运动,这就是振动。弹性体具有一个很有趣的特性,就是在弹性体的任何一部分发生振动的时候,振动立刻就会向各个方面传播。如果有人在桌子一端拍击,你把     

超声波的作用

同一种类的黄瓜种籽同时种在一块地上,长出来的芽却不一样。全苏肥料、农业和农业土壤科学研究所化验室主任巴尔苏柯夫这样解释道:“左边的黄瓜种籽在播种前活化了,右边的没有活化。活化的种籽出芽既早又齐。当然这些种籽结果实的日期也会提前。”种籽是用什么东西活化的呢?这种东西就是超声波。我们知道,各种形式的声音是不同程度的空气振动的结果。声音可以分两种:听得见的和听不见的。人的耳