坚持不懈 发表于 2020-6-24 15:20

声波炸薯条还能灭火?一分钟学习脑洞大开的声学科学

声音是人类接触最早、最多的自然现象之一。我们生活的这个世界,声音无处不在。非生物的自然界中的声音:风声、雨声、雷声、水声等,自然界处于不停的运动中,伴随着运动就产生了各种声音;生物界特别是动物觅食的声音、怒吼声、求偶声等,有些动物比如海豚和蝙蝠则是靠发出声波,通过接受回声来捕捉小动物的。更别说我们生活中人的说话声、机器人的轰鸣声、演奏的音乐声……

声音对人类社会具有极其重要的作用。人通过语言交流,用音乐声、广播声传递了情绪和信息。现在利用现代声学科学,科学家有好多脑!洞!大!开!的发明:用超声波看胎儿是否健康?用声波雷达测海底距离、用声波洗衣服和刷牙、甚至可以用声波炸薯条或者是灭火!
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脑动大开!声波要被玩坏啦低音炮灭火器
乔治梅森大学的Viet Tran和Seth Robertson发明了一种扬声器,不过这不是用来播放音乐的,而是用来灭火的。请看动图:喇叭一对准火盆子,火焰立马熄灭,还真有点狮吼功的感觉。扬声器发出发出30至60赫兹的低频声波,因为声波也是一种压力波,在空气中传播的时候,它能阻隔氧气。缺乏氧气助燃,火就会灭了。
超声波炸薯条
英国大厨赫斯顿.布卢门撒尔(Heston Blumenthal)发明了一种将薯条油炸三次的方法,这种方法炸制出来的薯条味道和口感完胜你能在汉堡店菜单里找到的任何一种食物。原理就是先用超声波将薯条表面震碎,这样炸出来的薯条更酥脆,看上去也毛茸茸的。

被科学家们的脑洞大开震惊了吧!其实自然的每一个现象都隐藏着深不可测的知识宝库,我们只有深入研究声音,最大程度地利用声音,才能更好地让声音为人类造福。

从远古时期人类就对声音开始好奇,但是现代声学物理研究,却是开始于18世纪在伽利略的研究,此后科学家们通过无数的研究,为了解决问题——声音是什么?我们听到的声音是怎么产生的呢?我们能用声音作什么?

看一个视频了解一下
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声音的产生与传播从物理学的角度来说,声音就是机械波,随着声音的传播,空气中的分子被挤压在一起,接着被分开,然后又被挤压,再被分开,如此反复,就产生了声波。所以声波是物体机械波的传递形式。而我们把正在发出声音的物体,叫作声源。

就像一粒石子投入水里形成的水波向四周扩散一样,声波也可以借助一定的介质,向远处传播。需要记住的是,声音在真空中是无法传播的。

人说话、动物吼叫、机器转动、风吹、雨打、雷鸣等情况下,都会引起周围空气的振动。振动传播出去以后,只要人的耳朵接收到了这种振动,人们就会听到相应的声音了。
声音能够在固体、液体中传播,也可以通过空气或其他气体中传播。声音在不同介质中传播的速度各不相同,一般来说,在固体中传播的速度大于液体中的,液体的又大于气体的,即固体>液体>气体。还记得趴在桌子睡觉时,听见教室的声音特别明亮吗?而在游泳时,潜在水底时几乎听不见声音非常的安静。如果你有机会到达月球,你会发现你生活在一片静寂当中,很难听到声音,因为这里几乎没有空气。

我们需要将声音在空气中的传播速度牢记在心:340米/秒。这个数字是怎么测量出来的呢?看个视频了解一下,声音跑的有多快?
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最后:给同学们推荐一个在家里也可以做的实验,大家可以试一试哦!

准备:两个一样的玻璃杯并盛入同样高度的水。两个玻璃杯靠近放置,并在一个玻璃杯沿上放一根牙签。然后用手指粘上点水滑动另一个玻璃杯的杯沿,奇迹发生了……

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