Как услышать звук под водой

Распространение звука в воде .

Звук распространяется в воде в пять раз быстрее, чем в воздухе. Средняя скорость равняется 1400 — 1500 м/сек (скорость распространения звука в воздухе 340 м/сек). Казалось бы, что слышимость в воде также улучшается. На самом деле это далеко не так. Ведь сила звука зависит не от скорости распространения, а от амплитуды звуковых колебаний и воспринимающей способности органов слуха. В улитке внутреннего уха расположен кортиев орган, состоящий из слуховых клеток. Звуковые волны колеблят барабанную перепонку, слуховые косточки и мембрану кортиевого органа. От волосяных клеток последнего, воспринимающих звуковые колебания, нервное возбуждение идет в слуховой центр, расположенный в височной доли головного мозга.

Звуковая волна может попасть во внутреннее ухо человека двумя путями: воздушной проводимостью через наружный слуховой проход, барабанную перепонку и слуховые косточки среднего уха и посредством костной проводимости — вибрации костей черепа. На поверхности преобладает воздушная, а под водой костная проводимость. В этом убеждает простой опыт. Закройте ладонями рук оба уха. На поверхности слышимость резко ухудшится, под водой же этого не отмечается.

Итак, под водой звуки воспринимаются преимущественно путем костной проводимости. Теоретически это объясняется тем, что акустическое сопротивление воды приближается к акустическому сопротивлению тканей человека. Поэтому потери энергии при переходе звуковых волн из воды в кости головы человека меньше, чем в воздухе. Воздушная же проводимость под водой почти исчезает, так как наружный слуховой проход заполнен водой, а небольшая прослойка воздуха возле барабанной перепонки слабо передает звуковые колебания.

Опытами установлено, что костная проводимость на 40% ниже воздушной. Поэтому слышимость под водой в общем ухудшается. Дальность слышимости при костной проводимости звука зависит не столько от силы, сколько от тональности: чем выше тон, тем дальше слышен звук.

Подводный мир для человека — это мир тишины, где отсутствуют посторонние шумы. Поэтому простейшие звуковые сигналы могут восприниматься под водой на значительных расстояниях. Человек слышит удар по металлическому баллончику, погруженному в воду, на расстоянии 150—200 м, звук трещотки—на 100 м, колокольчика — на 60 м.

Звуки, издаваемые под водой, обычно не слышны на поверхности, так же как под водой не слышно звуков извне. Для восприятия подводных звуков необходимо хотя бы частично погрузиться. Если войти в воду по колени, начинаешь воспринимать звук, который до этого не был слышен. По мере погружения громкость увеличивается. Особенно хорошо слышно при погружении головы.

Для подачи звуковых сигналов с поверхности обязательно нужно опустить источник звука в воду хотя бы наполовину, и сила звука изменится. Ориентировка под водой по слуху крайне затруднена. В воздушной среде звук приходит в одно ухо раньше на 0,00003 сек., чем в другое. Это позволяет определить нахождение источника звука с ошибкой всего в 1—3°. Под водой же звук одновременно воспринимается обоими ушами и поэтому четкого, направленного восприятия не происходит. Ошибка в ориентировке бывает 180°.

В специально поставленном опыте только отдельные легкие водолазы после долгих блужданий и. поисков выходили к месту расположения источника звука, находившегося от них в 100—150 м. Отмечено, что систематические тренировки в течение длительного времени позволяют выработать способность довольно точно ориентироваться по звуку под водой. Однако как только тренировка прекращается, ее результаты сводятся на нет.

из книги «Человек под водой» авторы: Печатин А.А. Суровикин В.Д. Фадеев В.Г. ДОСААФ Москва-1967г

Плетеный шнур Ultron WX8 Supreme, 0,50 мм/60,0 кг, 300 м

Источник

61 Звук под водой

Скорость распространения звука в воздухе мы уже знаем – примерно триста тридцать метров в секунду. А вот интересно, в воде звук распространяется быстрее или медленнее?

Помните, я рассказывал про прохождение звука через стену? Так вот, чем более плотным является вещество, тем быстрее распространяется звук. Поскольку вода примерно в семьсот раз плотнее воздуха, то и звук должен бежать в воде гораздо быстрее.

Можно проделать очень занятный опыт летом в пруду или в бассейне – да хоть в домашней ванне! Надо на несколько секунд нырнуть под воду и постучать под водой двумя предметами друг об друга: камушками, ложками – чем угодно.

Вы услышите, что звук какой-то странный. Это потому, что ухо не так воспринимает звук под водой. Кроме того, в воздухе и в воде от одинаковых предметов звуковая волна будет различной формы и восприниматься будет по-разному.

Самое интересное, что, например, дельфины спокойно общаются на огромных расстояниях под водой, издавая звуки очень высокой частоты. То есть звуковые волны, колебания которых очень высоки, до двадцати тысяч раз в секунду и даже больше!

Мы же под водой говорить не можем, нам для создания звуков нужен воздух. Остается только изучить азбуку Морзе и перестукиваться камушками!

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Какими бывают мистические звуки под водой в океане и откуда они берутся

Вода вообще является очень интересной стихией. Из-за своих свойств, она очень хорошо передает звуки. Для понимания этого процесса достаточно вспомнить, что звук — это просто вибрация среды, которая появляется из-за колебания чего-либо и передается в наши уши, заставляя вибрировать барабанные перепонки. Океан вообще крайне мистическая среда, которая почти не изучена, и от того звуки, которые можно встретить в его недрах, кажутся еще более таинственными. Может быть это тектонические движения, звуки китов, деятельность человека или вообще пробуждение Кракена. Чтобы это ни было, с этим надо разобраться. Попробуем?

Под водой можно встретить что угодно. Даже звуки.

Как записывают звуки под водой

Для начала давайте вообще разберемся с тем, как обнаруживаются звуки под водой.

Многие звуки можно услышать даже невооруженным ухом. Примером может служить звук моторной лодки или стук по металлической опоре пирса, когда вы купаетесь около берега и опускаете голову в воду. Даже рыбки, которые грызут кораллы, издают очень отчетливый ”хрум-хрум”, когда вы находитесь в относительной близости от них.

Есть и более сложные системы для того, чтобы уловить самые тихие и далекие звуки. Например, оборудование подводных лодок, которое может фиксировать самые тихие и далекие звуки, чтобы обнаружить потенциального противника.

Люди могут овладеть эхолокацией, как дельфины. И это удивительно просто.

Но есть и мирные суда, которые оборудованы специальными высокочувствительными датчиками. Они и нужны для того, чтобы исследовать, что творится в океане, и записывать эти звуки. Такое изучение помогает определить повадки морских обитателей и другие вещи, которые могут быть важны для исследования мирового океана. Иногда такие датчики улавливают звук, который крайне сложно чем-то объяснить. По крайней мере, ученые пока не могут этого сделать, а нам остается только гадать и фантазировать.

Океан не настолько изучен, чтобы говорить о том, что мы знаем природу всего происходящего в нем.

Таинственные звуки в океане

Прежде всего, стоит определиться, что звуки, о которых мы будем говорить, не относятся к разряду мистики. Они реально существуют и зафиксированы специальным оборудованием. Вы даже сможете их послушать.

Bloop — низкочастотное бульканье

Впервые этот звук был зафиксирован в Тихом океане в 1997 году в точке с координатами примерно 50° ю. ш. 100° з. д. По иронии судьбы произошло это в том месте, где, согласно книге Говарда Лавкрафта, находится затопленный город Р’льех, в котором спит и ждет своего часа Ктулху. Многие сразу подумали, что Ктулху просыпается, и стоит начинать бояться.

И не такую жуть встретишь под водой.

Около десяти лет понадобилось ученым, чтобы понять, с чем они имеют дело и что на самом деле Ктулху даже не думает просыпаться. Причина оказалась очень банальной и прозаичной. Такой звук издавали айсберги, которые трескались и вибрировали, передавая этот звук толще воды.

Впрочем, фанаты конспирологических и мистических теорий все равно не верят в это и доказывают друг другу, что там находится что-то очень страшное, о чем нам просто не говорят. Короче, как обычно.

Bio-duck — полвека тайны

Если предыдущий звук показался вам таинственным, то обратите внимание на другой, который нашли военные подводники еще в далеком 1960 году. С тех пор более 50 лет природа этого звука оставалась тайной.

Кислотность воды в Мировом океане постепенно повышается. Как это влияет на животных?

В пользу того, что звук может иметь животное происхождение, говорило то, что его фиксировали каждый день, но строго в определенное время года. Звуки имели продолжительность 1,5-3 секунды и частоту 50-300 Гц.

А вдруг что-то такое может издавать звуки под водой?

Только в 2014 году ученые доказали, что такие странные звуки издают антарктические киты. Такой звук киты издают непосредственно перед тем, как уйти на глубину. Во многом поэтому определить источник звука в течение такого долгого времени было невозможно.

Upsweep — непонятный звук

Из тех звуков, о которых мы говорим сегодня, этот будет первым, который останется неопознанным. Действительно, до сих пор про него почти ничего неизвестно. Есть догадки, что это может быть, но говорить о том, что его разгадали, нельзя.

Этот звук обнаружили в экваториальной части Тихого океана и дали ему название Upsweep. Как и Bio-duck, он отличается сезонностью, правда, он очень громкий, чтобы иметь природное происхождение. Он настолько громкий, что его слышно почти по всему океану.

Вулканы тоже могут издавать звуки под водой.

Пока ученые не дали объяснения этому низкочастотному колебанию, но одной из причин его возникновения считаются геологические процессы. Его источник находится в области с высокой вулканическом активностью. В результате его действительно можно считать следствием геологических процессов, но пока утверждать это рано. Доказательств этого, как и обратного, пока нет.

Julia — скулящий звук

Следующий звук обнаружили 1 марта 1990 года. Чем-то отдаленно он напоминает воркование или скуление, но очень отдаленно. Больше он, конечно, просто похож на очередной низкочастотный звук, который идет откуда-то из недр океана.

Звук получил название Julia, а зафиксирован он был автономной сетью гидрофонов к востоку от экваториальной части Тихого океана. То есть примерно там же, где и Upsweep. Его природа тоже пока не разгадана, но в данном случае ученые больше склонны полагать, что это не тектоническая активность, а разрушения айсбергов. Не очень понятно, как они могут издавать такой стабильный и продолжительный звук, но им виднее.

Slow Down — замедленный звук

Конечно, звуков в океане очень много, но рассказывать о всех нет никакого смысла, да и просто вам не интересно будет об этом читать. В итоге я выбрал самые интригующие и рассказал о них в этой статье. В завершении расскажу еще об одном, который получил название Slow Down.

Этот звук впервые был записан 19 мая 1997 года. Он получил свое название из-за того, что его частота постепенно снижается на протяжении примерно 7 минут. Звук был одновременно зафиксирован датчиками, которые находятся на расстоянии около 5 000 километров друг от друга, что свидетельствует о его высокой громкости.

Поскольку его зафиксировали в районе Антарктического полуострова, было выдвинуто предположение, что с таким звуком движущийся айсберг проскреб морское дно. Версия выглядит очень убедительной, но скучной. Опять айсберги…

Откуда берутся звуки в океане

Как видим из приведенных примеров, основных источников формирования звука можно выделить три. Это геологическая активность, айсберги и животные — обычно киты.

Бывают и такие звуки под водой, но не в океане, конечно.

Многие звуки еще не разгаданы и это дает повод для формирования вокруг них мистического ореола, но особо усердствовать в этом направлении не стоит. В океане очень много всего, что может издавать звуки, а из-за того, что в воде звук распространяется лучше, чем в воздухе, его слышно так далеко и часто с искажениями.

Когда разгадают те звуки, которые пока остаются не изученными, мы обязательно расскажем об этом в нашем новостном Telegram-канале.

Иногда звуки океана пугают, но некоторые из них, наоборот, могут настраивать на релакс и быть очень неплохим фоном для отдыха.

Новости, статьи и анонсы публикаций

Свободное общение и обсуждение материалов

В 2019 году аналитики из International Workplace Group выяснили, что 80% офисных работников хотели бы трудиться по более гибкому графику. Что же, пандемия ко…

Результаты сразу нескольких научных исследований предполагают, что иммунитет к коронавирусу у переболевших Covid-19 может быть пожизненным 👨🔬

За последние 100 лет наблюдений исследователям океанов иногда удавалось обнаруживать на большой глубине не только рыб, но и осьминогов. Считалось, что голово…

Источник

Как услышать звук под водой