Текст книги "Юный техник, 2013 № 08"
Автор книги: Юный техник Журнал
Жанры:
Технические науки
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 5 страниц)
НАУЧНЫЕ ЗАБАВЫ
Звуковые эффекты
Заканчиваем рассказ о том, как, имея под рукой самые обычные бытовые предметы, можно провести серию опытов по акустике.
Окончание. Начало см. в «ЮТ» № 7 – 2013.
ИГРА НА ГРЕБЕНКЕ И КАЗУ
Играть «на губах» или на расческе, к которой прижата папиросная бумага, наверное, многие пробовали.
А знаете ли вы, что существует даже особый музыкальный инструмент, который хорош для тех, у кого нет певческого голоса? Называется такой инструмент необычно – казу. И сделать его несложно.
Для начала нужно отыскать небольшой кусочек целлофановой пленки. В нее довольно часто заворачивают букеты цветов. Причем, в отличие от пленки полиэтиленовой, целлофан издает характерный скрипящий звук, если его скомкать. Далее склейте из картона еще одну трубку диаметром 4–5 см и длиной 15 см. Сплющите ее. На одном из плоских боков трубки, примерно посредине, острым ножом или бритвой аккуратно вырежьте отверстие размерами с почтовую марку. Прикройте это отверстие целлофановой пленкой и закрепите целлофан скотчем со всех четырех сторон прямоугольника.
Теперь приложите трубку одним из концов ко рту и попробуйте «промычать» с закрытым ртом какую-нибудь мелодию. Если вы все сделали правильно, в дополнение к вашему голосу казу добавит еще и свой своеобразный аккомпанемент.
Поэкспериментируйте, можно ли изменить звучание казу, используя прорезанные и прикрытые целлофаном отверстия разных размеров…
КСИЛОФОН ИЗ СТАКАНОВ
Из набора фужеров или тонкостенных стаканов можно устроить и своеобразный ксилофон. Для этого возьмите 7 пустых стаканов, расставьте их на столе и аккуратно заполните водой в таком порядке. Полный стакан воды даст нам ноту «до». Стакан, заполненный водой на 8/9 – это нота «ре». Далее 4/5 стакана – «ми»; 3/4 – нота «фа»; 2/3 – «соль»; 3/5 – «ля»; 8/15 – «си».
Теперь возьмите тонкую деревянную палочку или чайную ложечку и аккуратно постучите по каждому стакану. Все они отзовутся разными нотами. Так что впору разучивать какую-нибудь простенькую мелодию.
СЕКРЕТ АПЛОДИСМЕНТОВ
Задумывались ли вы когда-нибудь, почему при ударе ладони о ладонь возникает характерный звук? Имеет ли он какое-то родство с «выстрелом» кнута или бича в цирке или на коровьем пастбище?.. С полетом сверхзвукового самолета?..
Оказывается, с точки зрения физики, это довольно сходные явления. При хлопке в ладоши зажатый между ними воздух стремится вырваться с большой скоростью, издавая звук. То же происходит и при опыте с линейкой.
А бич или сверхзвуковой самолет с большой скоростью рассекают воздух, опять-таки создавая ударную акустическую волну, которая воспринимается ухом, как щелчок, а то и как гром среди ясного неба.
СДЕЛАЙ ДЛЯ ШКОЛЫ
«Очки» для… ушей
На прошедшем XVI Московском международном салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед-2013» одной из работ мы решили посвятить персональную публикацию. Речь пойдет о разработке ученицы 2-го «Б» класса московской гимназии № 1569 «Созвездие» Светланы Расюк. Работу ее брата, 5-классника Саши, как и многих других участников салона, мы уже представили вам в «ЮТ» № 7 за 2013 г.
– Мой проект называется «Устройство для улавливания звуков», – начала свой рассказ Света. И показала необычный головной убор.
А дальше выяснилось вот что. Обычно люди слышат разговор метров за пять. На большем расстоянии уже приходится повышать голос. Между тем существуют устройства, позволяющие значительно повысить возможности нашего слуха.
Вот, например, медицинский фонендоскоп. Подобный прибор несложно сделать и самому. Для этого понадобятся две пластиковые воронки лейки и резиновый шланг длиной примерно метр и диаметром порядка 10 мм. Оба конца шланга натяните на узкие концы воронок, оставив раструбы открытыми. А если приложить один раструб к уху, а другой – к груди, можно услышать, как стучит сердце. Кстати, фонендоскопы раньше использовали не только в медицине, но и в промышленности. С их помощью специалисты прослушивали работу механизмов – например, двигателей внутреннего сгорания. Опытному механику звук мотора мог рассказать о многом… Теперь, правда, специалисты чаще прибегают к помощи систем электронной диагностики.
Светлана Расюк демонстрирует свою конструкцию.
Стали использовать электронику и прочие достижения современной техники и «слухачи». В начале Второй мировой войны приближение вражеских бомбардировщиков бойцы противовоздушной обороны пытались обнаружить по шуму моторов с помощью звукопеленгаторов – громоздких установок в большими жестяными раструбами (см. фото).
Но потом оказалось, что радары справляются с такой работой гораздо лучше. Если звукопеленгатор позволял засечь приближение вражеской армады за 10–20 км, то радар «видит» цель за сотни и даже тысячи километров.
Тем не менее, не перевелись еще и охотники подслушать чужие секреты. Разведчики используют электронную аппаратуру, позволяющую расслышать и записать речь за сотни метров. В ход идут остронаправленные микрофоны, лазерные лучи, использующие оконное стекло как микрофонную мембрану, и подобные устройства. Орнитологи записывают птичьи голоса…
Изучив все это с помощью брата и научного руководителя проекта Ирины Генриховны Струнгис, Света Расюк стала думать над собственной конструкцией устройства для улавливания звука. И в конце концов, пришла к такой мысли.
Чувствительность остронаправленных микрофонов повышают с помощью параболических отражателей. Однако такая конструкция очень громоздка. Можно попробовать поместить микрофон в зауженную часть рупора. Но и такую конструкцию компактной не назовешь. А что если рупор заменить просто трубкой? Одну трубку очень трудно нацелить на источник звука, но… Надо взять несколько трубок и в каждую поместить по микрофону…
Дальнейшее уж было, как говорится, делом техники.
Светлана методом проб и ошибок отобрала оптимальные по длине, диаметру и материалу трубки. Закрепила их на пластиковой пластине, которая, в свою очередь, была закреплена стяжками на строительной каске. С тыльной части в каждую трубку был вставлен крошечный микрофон. Проводки от них идут к двум усилителям (по одному на каждое ухо с наушником). Усилители были собраны из деталей радионабора и спаяны с помощью брата и взрослых на печатной плате. От усилителей провода идут к наушникам. Осталось добавить блок питания из батареек типа АА и выключатель. Ну и, конечно, отладить всю систему.
Вы можете повторить устройство Светланы Расюк.
Пластиковая строительная каска может стать основой устройства. На гибкой полосе пластика шириной 10–15 см и длиной около 30 см крепятся (например, клеем и скотчем) 10–12 трубок из дюраля или пластика, с внутренним диаметром чуть более 6 – 10 мм. Размер этот зависит от того, какие электретные микрофоны окажутся в вашем распоряжении. Они бывают диаметром от 6 до 10 мм и стоят от 40 до 100 рублей. Длина трубок подбиралась Светой экспериментально. Ориентировочные размеры – 25–30 см.
Схема включения электретного микрофона.
Провода от микрофонов лучше всего вывести на входы микшера, суммирующего сигналы.
Провода от микрофонов лучше всего вывести на вход микшерам, суммирующим сигналы, а потом на наушники через двухканальиый усилитель. Схемы включения микрофона и простейшего микшера приведены на рисунках. Усилитель можно взять практически любой.
Готовое устройство крепится на строительную каску, например, с помощью двух небольших винтов с гайками. Для них в каске и пластине с трубками сверлятся отверстия с правой и левой сторон.
– Устройство получилось компактным и мобильным, – довольна результатами Светлана. – Прибор можно применять для направленного прослушивания различных звуков при наблюдениях за живой природой или на производстве, для удаленного мониторинга шума действующих механизмов…
Кстати…
УСИЛИТЕЛИ СЛУХА И ЗРЕНИЯ
Светлана Расюк – не единственная, кто работает над устройствами для усиления слуха и зрения. Студенты Королевского колледжа искусств в Лондоне разработали маску, которая существенно усиливает возможности зрения и слуха. Она позволяет вам выбирать один конкретный разговор или один визуальный объект среди множества, а затем следить за ними.
Фактически это две разные полумаски – Eidos Vision и Eidos Audio, которые можно использовать как совместно, так и раздельно.
Усилитель слуха, разработанный английскими студентами.
Так выглядит усилитель зрения, созданный в Лондоне.
Eidos Audio имеет сверхчувствительные микрофоны и два канала усиления (по одному на каждое ухо), которые позволяют расслышать все до последнего словечка за сотни метров. Маска подавляет все шумы и усиливает звуки разговора, который вы хотите услышать.
Eidos Vision просматривает окружающее пространство с помощью встроенной видеокамеры и транслирует его в компьютер для обработки. В итоге обладатель такой маски не только приобретает возможность видеть даже в темноте, но и способен заметить малейшие движения, которые обычно не воспринимает человеческий глаз, поскольку обработанное компьютером изображение транслируется на телеэкран внутри маски.
ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ
Вопрос – ответ
По радио рассказали про гамбургер, который не испортился в течение 14 лет даже без холодильника. Как такое могло случиться?
Ирина Кандаурова,
г. Сыктывкар
В 1999 году американец Дэвид Уиппл из штата Юта купил в «Макдональдсе» обычный гамбургер. Решив доказать друзьям, что в продукте наверняка есть консерванты, он оставил гамбургер на месяц. Но потом забыл о нем на два года, а когда вспомнил, решил необычный эксперимент продолжить. И был потрясен, когда и спустя 14 лет гамбургер по-прежнему выглядел так, как если бы его купили вчера.
Дэвид Уиппл в доказательство правдивости своих слов показал не только сам гамбургер, но и пакет, в который ему положили покупку, а также чек с датой. Так американец наглядно доказал, что консерванты есть.
Представители «Макдональдса» от комментариев отказались.
Правда ли, что кальмары способны летать с помощью своих собственных реактивных двигателей?
Андрей Коломийченко,
г. Калининград, 9 лет
Кальмары способны выпрыгивать из воды и пролетать расстояние свыше 30 м. Это подтверждают видеосъемка и фото, полученные группой японских ученых из Университета Хоккайдо.
«Ранее в научном сообществе циркулировала неподтвержденная информация, что кальмары якобы способны на это, но нам первым удалось найти документальные свидетельства данного факта, – сообщил руководитель исследовательской группы Дзюн Ямамото. – Для того чтобы набрать необходимую скорость, моллюски вбирают в мантийную полость воду, а затем с силой выбрасывают ее, создавая реактивную тягу»…
Я слышал, что уже набирают команду для полета на Марс. Какие требования предъявляются к кандидатам? Что будут делать новоявленные марсиане на Красной планете?
Александр Сушко,
г. Краснодар
Да, согласно данным администрации проекта Mars One, только за первые две недели получены заявки от 78 тысяч человек из 120 стран на участие в полете на Красную планету в 2022 году. А поскольку прием заявок будет длиться 19 недель, то можно ожидать, что число желающих перевалит за миллион. Ведь пока, для того чтобы заявить о своем желании, кандидату достаточно записать видео, в котором он объясняет причины и цели своего участия в полете, и переслать его организаторам по Интернету.
Во втором раунде региональные эксперты отберут от 50 до 100 кандидатов из 300 регионов мира. В этот момент подающим заявки придется заплатить определенную сумму, чтобы участвовать в конкурсе дальше. Причем цена «билета на Марс» будет разной для каждого региона, чтобы быть по карману каждому.
Затем около 40 участников конкурса пройдут в четвертый тур, который завершится в 2015 году. После этого им предстоит семь лет тренировок, которые помогут перенести семимесячный полет на Марс и подготовят их к постройке там постоянного поселения.
Полет с самого начала планируется лишь в одну сторону; его участникам предстоит остаться на Красной планете навсегда, предупреждают организаторы проекта. При этом они умалчивают об опасностях. А тем не менее, до сих пор не решена проблема защиты от космической радиации, и уже за первые 7 месяцев полета участники экспедиции с большой вероятностью могут получить лучевую болезнь.
Кроме того, непонятно, чем будут заниматься колонисты на безжизненной планете с весьма неблагоприятным климатом. Американцам пришлось свернуть свою программу «Аполлон» отчасти потому, что астронавтам оказалось практически нечего делать на Луне. А привезенные ими камни до сих пор пылятся в запасниках научных лабораторий.
Слышал, что в составе ВМФ РФ существует уникальная глубоководная атомная подлодка, известная под смешным, прозвищем «Лошарик». Каковы ее функции?
Андрей Красников,
Санкт-Петербург
Глубоководную станцию проекта 10831 «Калитка» – таково официальное название «Лошарика» – обычно используют для поисково-спасательных работ. Но это не единственное ее предназначение.
Так, недавно «Калитка» приняла участие в подводных буровых работах на шельфе Менделеева в Северном Ледовитом океане.
Бурильные работы проводились с дизель-электрических ледоколов «Капитан Драницын» и «Диксон». Их целью было определить принадлежность России хребта Менделеева в Арктике; в перспективе такие сведения позволят расширить российскую арктическую зону. Такими же зонами в настоящее время располагают США, Канада, Норвегия и Дания.
В результате экспедиции со дна было поднято более 500 кг горных пород. Работы проводились на глубине 2,5–3 км на протяжении 20 суток. «Лошарик», имеющий атомный реактор и уникальный титановый корпус, может находиться под водой на большой глубине намного дольше обычных батискафов. Глубоководная станция осуществляла сбор грунта манипуляторами, драгой, грейфером и гидростатической трубкой.
Вообще глубоководная станция АС-12, входящая в состав Северного флота России, способна погружаться на глубину до 6 км.
Корпус станции собран из шарообразных отсеков, в которых реализован принцип батискафа, расположенных внутри легкого корпуса. Именно благодаря такой конструкции станция и получила прозвище «Лошарик», по аналогии с советским мультипликационным персонажем – лошадкой, собранной из шариков.
Носителем «Лошарика» является атомная подводная лодка специального назначения БС-136 «Оренбург». Она была переделана из стратегического ракетоносителя специально, чтобы «Лошарик» мог крепиться в походном положении под ее днищем.
ДАВНЫМ-ДАВНО
Казалось бы, ну что сложного в обыкновенной пуговице? Однако, оказывается, история у нее весьма длинная и интересная. Первые застежки, напоминавшие пуговицы, появились еще в III тысячелетии до нашей эры. На раскопках в долине реки Инд найдена самая настоящая пуговица с двумя дырочками посередине.
В античные времена (IV в. до н. э.) пуговицы появились на амуниции греческих и римских воинов.
К русским модникам пуговица, которую тогда называли «пугвицей», пришла с Запада – от средневековых рыцарей, которые, в свою очередь, позаимствовали новинку во время крестовых походов на Ближнем Востоке. Причем сначала, как ни странно, интерес к новым застежкам проявили мужчины. Женщины же встретили появление пуговиц «в штыки» и продолжали пользоваться булавками еще лет двести.
Мужская же одежда в XV–XVI веках по яркости и роскоши не уступала женской. Пуговицы изготавливались из благородных металлов, часто украшались драгоценными камнями и служили своего рода украшением. Более того, в некоторых случаях пуговицам приписывали и магическое значение.
Кроме того, ведомственные пуговицы использовали для мундиров различных министерств, армейских и флотских частей, учебных заведений. Они очень важны для историков. По мундирной пуговице можно определить, к какому ведомству относился носивший ее чиновник, в какие годы он служил и в каких примерно был чинах.
Кстати, говорят, что губительное воздействие русского мороза на наполеоновских солдат во время войны 1812 года усугубилось еще и тем, что оловянные пуговицы на их мундирах крошились на холоде.
Некоторые эмблемы, которые изображали на ведомственных пуговицах дореволюционной России, используют и в настоящее время. Например, дубовые ветки у лесничих, якорь – у служащих флота. Офицерские пуговицы отличались от солдатских тем, что были позолоченными и посеребренными. Солдатские же изготавливали из меди, бронзы, олова и латуни.
ПРИЗ НОМЕРА
Наши традиционные три вопроса:
1. Какие колеса выгоднее ставить на задние мосты вездеходов – одинарные или сдвоенные? Почему? Обоснуйте ответ.
2. Почему подводные лодки даже в наши дни далеко не так просторны, как «Наутилус» Жюля Верна?
3. Представьте себе, что наноскафандр для людей в виде герметичной пленки будет создан. Можно ли будет находиться в нем продолжительное время?
ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ
«ЮТ» № 4 – 2013 г.
1. Высоту с помощью альтиметра-барометра можно определить более-менее точно, зная величину атмосферного давления у земли.
2. Сложнее рассчитать траекторию кометы. Масса ее ядра все время меняется, поскольку под воздействием солнечных лучей лед тает.
3. Количество информации ограничивает точность считывания линий штрихкода. Слишком много линий невозможно сосканировать без ошибок.
* * *
Поздравляем с победой Илью Самойлова из г. Хабаровска.
Близки были к победе Ирина Смирнова из г. Харькова и Антон Коренев из г. Петрозаводска.
* * *
А почему? Как бактерии помогают людям? Когда на железных дорогах о составы «впряглись» электровозы? Правда ли, что Мальтийский рыцарский орден существует и в наши дни? Какие деньги были в Древней Руси?
На эти и многие другие вопросы ответит очередной выпуск «А почему?».
Школьник Тим и всезнайка из компьютера Бит продолжают свое путешествие в мир памятных дат. А читателей журнала приглашаем заглянуть в музей деревянного зодчества на острове Кижи в Онежском озере.
Разумеется, будут в номере вести «Со всего света», «100 тысяч «почему?», встреча с Настенькой и Данилой, «Игротека» и другие наши рубрики.
ЛЕВША В этом номере журнал публикует развертки, из которых вы сможете выклеить для своего «Музея на столе» и сравнить между собой модель российского истребителя МиГ-29 и истребителя F-16, стоящего на вооружении армий блока НАТО.
Юные электронщики продолжат строить свой «Умный дом», а любители весело проводить летние каникулы смогут построить небольшое водное транспортное средство.
Умельцы познакомятся с секретами мастерства, необходимыми при работе над изделиями из капа, Владимир Красноухов порадует вас новой головоломкой, и, как всегда, на страницах «Левши» вы найдете несколько полезных советов.
* * *
