Что такое затухание?

Сначала ответим на вопрос , почему в театре, сидя ближе к оркестру, мы слышим речь артистов лучше, чем в средних рядах. Голосовые связки артистов (как и любой другой источник звука) заставляют колебаться находящиеся непосредственно вокруг них час­тички воздуха, которые, в свою очередь, передают колебания соседним частичкам. Звук исходит из одной точки, а затем распространяется но всех направлениях в виде волн, имеющих форму все увели­чивающеюся шара.

Таким образом, когда звук выходит из горла артиста, колебания частичек воздуха распространяются по все более возрастающим слоям воздуха, то явление несколько сходно с тем, которое наблюдается при надувании воздушною шара. Не­надутый, опавший воздушный шар занимает сравни­тельно небольшое пространство, и стенки его относительно толсты. При надувании он увеличивается в размере, стенки же его по мере роста объема становятся все тоньше, так как материал, из которого сделан воздушный шар, «распределяется» во всем возрастающем пространстве. Разумеется, это сравнение нельзя понимать буквально: ведь при передаче звука распространяется не сама материя (воздух), а лишь колебания частичек воздуха.

Но на примере воздушного шара становится ясно, что с удалением от источника звука сила колебаний постепенно уменьшается.Несколько десятков лет назад в местах спортивных состязаний не было табло для объявления результатов, не было и громкоговорителей. Публику, сидящую на трибунах, извещали о результатах атлетических соревнований живым словом. Но именно потому, что звуковые волны разбегается во всех направлениях, голос глашатая не был бы слышен уже на сравнительно небольшом расстоянии, даже если бы он кричал но все горло. Эта трудность была пре­одолена с помощью древнейшего изобретения: глашатай кричал в повернутую в сторону публики во­ронку, в так называемый рупор. Тем самым он, по существу, направлял звуки в одну сторону, которые распространялись благодаря этому гораздо дальше. По всей вероятности, уже «королевские уши» использовали что-то вроде упрощенного рупора: складывали ладони воронкой вокруг рта. Так поступаем и мы, когда хотим, чтобы нас услышали далеко.Но длинной пустой закрытой трубе с гладкими стенками звук можно передать еще дальше, но опять-таки не беспредельно, хотя рассеяние звуковых волн в разные стороны мы в этом случае почти полностью исключаем. Но остается трение, которое возникает даже между частичкам воздуха и постепенно погло-щает первоначальную силу, энергию колебания и называется затуханием; на Земле оно оказывает влияние на каждое движущееся тело, на любой механизм. Движение раскачанного маяка, отброшенного мяча, мчащегося пушечного заряда, свободно пущенного велосипеда вследствие трения непрерывно замедляется и через более или менее продолжи тельное время, если не восполнить каким-либо образом потерю энергии, неизбежно прекращается. Точности ради заметим, что энергия теряется только с точки зрении данной движущейся системы, так как в соответствии с законом сохранения энергии не появляется и не исчезает, она лишь превращается в другую энер­гию, чаще всего в силовую. Именно поэтому после продолжительного пути нагреваются подшипник и камера велосипеда. Эти потери энергии велосипедист восполняет тем, что беспрерывно крутит педали и приводит велосипед в движение. Потери энергии вследствие затухания колебаний маятника или ба­ланса часов восполняет гирька для завода или пружина, а в современных электрических часах, устанавливаемых на улицах, электрический ток. Затуханию подвержен и электрический ток, представляющий собой множество электронов, движущихся с большой скоростью по проводам.

Мчащиеся по проводам электроны сталкиваются с частичкам материала провода, трутся о них, что, естественно, и здесь приводят к затуханию энергии электронов. В этом можно убедиться на простом опыте.Если прижать лампу непосредственно к полюсам свежей батарейки карманного фонаря, лампа будет гореть на полную мощность, но свет ее заметно по­блекнет, если отвести электрический ток из батарейки к патрону лампы по двум длинным проволокам; чтобы достигнуть большей яркости света, надо восполнить потерянную (превратившуюся в тепло) электрическую энергию, например соединить последовательно две батарейки. Из полученной таким образом большей энергии (вместо 4,5 вольта 9 волы) поло-вину, допустим, поглотит затухание (4,5 вольта), зато остается другая половина энергии, которая до­статочна для получения нормального света.Теперь понятно, почему, говоря о «королевских ушах», мы употребляли выражение «усилительные станции». Вестник улавливал уже ослабевшие, едва доносившиеся до него шумы, затем, насколько у неги хватало голоса, передавал их с новой силой дальше. Однако такой способ усиления звука таил в себе опасность сокращения и искажения первоначального текста.

Давно известно, что каждое звено любой цепи связи представляет собой источник ошибки. На этом основана и распространенная веселая игра «испорченный телефон». Играющие садятся или становятся рядом, образуя цепь передачи. Первый шепчет какое-нибудь слово или фразу па ухо соседу. Тот передает услышанное — уже шепотом следующему, и так до конца ряда. Когда последний в цепи громко объявляет услышанное им слово, обычно смеху нет конца: как правило, сказанное в начале игры почти никогда не совпадает. Конечно, царю Киру было не до смеха, если его приказ поступал к последнему в цепи вестнику искаженным. В таких случаях он немедленно «исправлял дефектное звено»: виновному без проволочек обрубали голову.