Несостыковка в теории распространения звука

Question

Сразу отмечу, что я не конспиролог и не сторонник теории заговоров, просто прошу объяснить феномен подробне. Я не силен в физике, но школьный курс знаю хорошо. В школе объясняют, что звук - это колебания какого-либо материала. В нашем случае - воздуха. И с одной стороны все понятно - мы хлопаем в ладоши, воздух с силой выходит между ладоней, появляется звуковая волна, которая, достигая наших ушей, интерпретируется органами слуха.

Когда мы, например, берем иголку и острым концом стукаем по гладкой, твердой поверхности. Звук слышно вполне себе громко. Можно сделать вывод, что в этом случае при ударе о поверхность иголки сама поверхность передает колебания от удара в воздух, но здесь появляется вопрос: почему настолько слабые колебания вызывают достаточно громкий звук, так еще и распространяются с высокой скоростью - звук мы слышим мгновенно, если стоим рядом? Когда мы машем себе в лицо рукой, то волна получается значительно с большей амплитудой, но распространяется с куда меньшей скоростью (даже если самому махнуть рукой в лицо, то волну воздуха почувствуем через секунду, а не мгновенно) , так еще и звука от этого почти нет? Откуда при ударе иголкой по, например, столу выделяется столько энергии, чтобы волна передавалась настолько быстро? И почему такие микроколебания мы слышим громко, а от волны с высокой амплитудой мы не глохнем?

Answer 1

Частота звука РАЗНАЯ. Чувствительность ушей на разной частоте РАЗНАЯ! Ниже 20 Гц и выше 20 кГц уши большинства людей ничего не слышат, какая бы мощная колонка его не воспроизводила. При махании руками частота звука много ниже 20 Гц - потому мы ничего и не слышим. От иголки по столу частота получается досточно высокая, чтобы мы её чётко уловили ушами, а размеры стекла дают мощную вибрацию даже от слабых нажатий на иглу.
А вот летучие мыши при полете в абсолютной темноте постоянно и очень громко кричат на ультразвуке, но мы ничего не слышим - ухо к таким высокочастотным колебаниям не чувствительно. А вот сами мыши своими большущими ушами ловят эхо от окружающих предметов и благодаря такому сонару не врезаются в стены при полёте, хоть и не видят их. Кстати, ультразвуковыми сонарми также пользуются киты и дельфины.

Answer 2

Махать руками и мешать воздух - это НЕ звук. Скорость звука в воздухе примерно 340 м/с - так передаются колебания от молекулы к молекуле. Руками ты не сможешь махать с такой скоростью - руки оторвутся!

Answer 3

есть такое понятие акустическое сопротивление среды. а интенсивность звука пропрциональна квадрату амплитуды колебаний и обратно пропроционально удвоенному акустическому сопротивлению. А дале смысл понятен почему, и конечно поверхности всякие бывают) - ударь по мягкой поверхности и что получим)