Бесплатная техническая библиотека

Только для ушей собаки. Детская научная лаборатория

Справочник / Детская научная лаборатория

 Комментарии к статье

Ультразвуковой свисток охотники-браконьеры изобрели сотни лет назад, но объяснить, почему его слышат собаки, но не слышат егеря, смогли гораздо позже.

Лишь в XVII веке установили, что звук - это колебания воздуха. В XIX веке появились приборы, измеряющие частоту звуковых колебаний.

Рис. 1. Свисток Гальтона и его устройство

Английский ученый Френсис Гальтон в 1883 г. создал прибор, создающий звук точно заданной частоты (рис. 1), по конструкции напоминающий свисток. С его помощью удалось выяснить, что ухо большинства людей слышит звуки частотой не более 20 000 Гц. Звуки же более высоких частот стали называть ультразвуками. Их слышат, например, кошки, собаки и лошади. Они воспринимают звуки с частотой 20 - 30 тыс. Гц, но все рекорды бьют летучие мыши. Для них и 70 тыс. Гц не предел.

Сегодня браконьерам ультразвуковые свистки не нужны. Но они все же находят применение.

В начале прошлого века известный дрессировщик М.А.Дуров показал в Москве на арене цирка лошадь, умевшую складывать и умножать целые числа и даже извлекать корни. Ответ она подавала ударом копыта. Более того, дрессировщика сажали за ширму, давали примеры в письменной форме, а лошадь воспринимала их телепатически и давала правильный ответ. Москва была потрясена.

Немного позабавившись, М.А.Дуров открыл свой секрет. В кармане артиста находилась резиновая груша со свистком Гальтона. Незаметно нажимая ее, маэстро подавал лошади сигнал, который не слышал никто, кроме нее. А она, знай свое дело, при этом постукивала копытом, что зрители принимали за цифровой код...

В годы Второй мировой войны японцы нашли свистку Гальтона более серьезное применение. В ходе войны на Тихом океане американцы не раз брали в плен небольшие японские суда. Команда сдавалась, оставляя целехоньким все самое главное: оружие, провиант, двигатели. Но раз за разом на капитанском мостике находили обломки какого-то прибора, состоявшего из жестяного рупора и трубок.

Американские разведчики, внимание которых давно привлекало умение японских судов согласованно действовать, не прибегая к каким-либо известным средствам связи, собрав воедино обломки разбитого на разных судах прибора, выяснили, что перед ними принципиально новое средство связи. В основе его был мощный ультразвуковой свисток, работавший на сжатом воздухе судового компрессора. При помощи специального устройства ультразвука изменялся в такт со звуковыми колебаниями голос капитана. Промодулированный ультразвук при помощи рупора направлялся адресату.

Принятый сигнал обрабатывали, вычитая несущую частоту, и становился слышен человеческий голос. Дальность действия такой системы связи достигала нескольких километров.

Рис. 2. Судейский спортивный свисток

Но поговорим о конструкциях свистков. Начнем с самого простого (рис. 2). Возьмите две полоски жести. Одну из них согните, как показано на рисунке, зигзагом, а другую - скобочкой и спаяйте между собой. Если зажать боковые отверстия изделия между большим и указательным пальцами и подуть в трубочку, может получиться свист. Если свисток молчит, придется заняться регулировкой. Она заключается в том, чтобы найти правильное положение относительно плоской трубочки конца цилиндрической части свистка. Чистый и громкий свист получается, когда струя воздуха входит в цилиндрическую часть, делает по ней оборот и отклоняет вверх поток воздуха, выходящий из трубки. Течение в цилиндрической части прекращается, но через мгновение преграда исчезает; новая порция воздуха входит в цилиндрическую часть, делает по ней оборот, и все повторяется. В результате из щели свистка выходит поток воздуха, прерывающийся с большой частотой. Он и порождает звук.

После первого удачного опыта сделайте несколько свистков с цилиндрической частью разного диаметра от 5 до 20 мм. Чем меньше диаметр цилиндрической части, тем выше частота звука. Свисток диаметром менее 5 мм уже может давать ультразвук. Только вы его не услышите, поэтому налаживать такой свисток придется с осциллографом и микрофоном. Ультразвук вы увидите на экране в виде отрезка синусоиды. Регулировка свистка производится до получения максимальной ее амплитуды. Ну, а если нет осциллографа, постарайтесь найти общий язык с кошкой или собакой...

Рис. 3. Устройство гудка парохода

Описанный свисток прост в изготовлении и наладке. Но гораздо эффективнее цилиндрический свисток (рис. 3). При длине около метра он дает звук с частотой 100 - 150 Гц и сможет заменить гудок парохода. При длине же несколько миллиметров гудок превратится в свисток Гальтона частотой до 60 000 Гц.

Рис. 4. Свисток для управления моделями: 1 - регулировочный винт; 2 - поршень; 3 - резонатор (резонансная полость); 4 - вставка, образующая кольцевую щель; 5 - отражатель звука; 6 - воздушная трубка.

На рисунке 4 вы видите ультразвуковой свисток, предназначенный для управления моделями. Он работает от резиновой груши и снабжен параболическим отражателем, направляющим звук на расстояние до 25 м. Обучив собаку реагировать на его звук, можно показывать с ней различные фокусы.

Автор: А.Ильин

 Рекомендуем интересные статьи раздела Детская научная лаборатория:

▪ Второе открытие кавитации

▪ Сквозь каплю воды

▪ Солнечный вентилятор

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Проблемы плавания в сиропе 12.01.2005 Более трехсот лет назад, готовя к публикации свой знаменитый труд "Математические начала натурфилософии", Исаак Ньютон поспорил с Христианом Гюйгенсом о том, легче или труднее было бы плыть в сиропе, чем в воде. Не имея в своем распоряжении ни плавательного бассейна, ни достаточного количества сахара, физики ограничились теоретическим спором. Ньютон утверждал, что в вязкой жидкости плыть труднее, а Гюйгенс настаивал, что хотя сопротивление среды будет выше, но она будет давать и больше опоры для движителей пловца - рук и ног, значит, выше будет и тяга. К единому выводу исследователи не пришли, и Ньютон включил в свой труд обе версии. В наше время физик Эдвард Касслер, работающий в университете Миннесоты (США), сумел разрешить давний спор. Он бросил в 25-метровый плавательный бассейн университета более 300 килограммов гуаровой смолы. Это вещество, получаемое из тропического бобового растения, применяется в качестве загустителя в майонезе, мороженом, шампунях и других продуктовых и косметических товарах. Вода в бассейне превратилась в слизь. В эту жидкость, вдвое более густую, чем вода, запустили 16 добровольцев, среди которых были и профессиональные спортсмены-пловцы. Оказалось, что прав Гюйгенс. Разница в скорости плавания в чистой воде и в слизи составила не более четырех процентов. Но Касслер считает, что здесь важен также размер плывущего тела. Бактерии должны в более вязкой жидкости плыть все же медленнее, чем в воде. Прежде чем поставить эксперимент, физикам пришлось получить разрешения 22 инстанций, в том числе разрешение после опыта спустить слизь в канализацию.

Другие интересные новости:

▪ Роботы-пылесосы Samsung JetBot

▪ Отношение к запахам

▪ Твердотельные источники света: решения от ON Semicinductor

▪ 3D-принтеры XYZprinting Nobel 1.0A и da Vinci 1.0 Pro 3-in-1

▪ Грузовой локомотив FLXdrive на аккумуляторах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электротехнические материалы. Подборка статей

▪ статья Во многоглаголании несть спасения. Крылатое выражение

▪ Как проходили Пунические войны? Подробный ответ

▪ статья Специалист конференц-сервиса. Должностная инструкция

▪ статья Питание от фонарика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Проблема завязывания узлов. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025