"Всеволод Арабаджи. Загадки простой воды " - читать интересную книгу автора


В пределе по волноводному каналу в океане звук мощного взрыва может
быть передан на расстояние до 22 тыс. км, т.е. к противоположной точке
земного шара. При этом звуковые лучи могут отклоняться от прямолинейного
распространения по вертикали на угол до 5 .

В будущем волноводные каналы в морях и океанах могут быть использованы
для передачи сигналов об авариях и для установления местонахождения аварий.

"Высоты грозного шума"

Водопад Виктория на реке Замбези называется у местного населения
"мози-оа-тунья", или "дым, который шумит". Название "Ниагара" на языке
североамериканских индейцев означает "высоты грозного шума". Оба эти
названия говорят о том, что при виде водопада человека поражает не только
зрелище падения огромной массы воды, но и соответствующий ему звуковой
эффект.

При наличии в приземном слое атмосферы высокой влажности и мощной
температурной инверсии создаются благоприятные условия для сильного
преломления и концентрации звуковых лучей вдоль речной долины, как
акустического волновода. В этом случае возможны явления типа акустического
миража, и дальность слышимости шума водопада резко возрастает. Статистика
наблюдений показывает, что ночью шум водопадов слышен в среднем в 3...4 раза
дальше, чем днем. Шум водопада Виктория во время половодья (март - июнь)
ночью и при отсутствии маскирующих шумов отчетливо слышен в аэропорту,
расположенном в одиннадцати километрах от водосброса.

Огромная масса воды Ниагары низвергается с высоты в 50 м и развивает
при этом мощность примерно в 4 млн лошадиных сил. На возбуждение
акустических колебаний затрачивается менее 1% этой мощности. Шум Ниагары
днем обычно слышен на расстоянии 1,6...2 км, ночью же дальность его
слышимости может достигать 6...7 км. На расстоянии 57 м от места дробления
воды шум Ниагары составляет 87 дБ, у самого же места дробления он настолько
оглушителен, что люди буквально не слышат друг друга.

Как показали измерения, у небольшого ручья с расходом воды порядка
0,5...2 л/сек энергия шума распределяется на частоты от 40 Гц до 8 кГц с
максимумом в диапазоне 1,6...2 кГц. У водопада с расходом воды 30...40
мз/сек звуковая энергия приходится на тот же диапазон частот, что и для
ручья, но максимум смещается к 1 кГц и становится менее острым. У Ниагары
при расходе воды в течение суток от 1 500 до 3 000 м3/сек максимум звуковой
энергии приходится на диапазон 37...75 Гц. При уменьшении расхода воды
происходит небольшое увеличение звуковой энергии Ниагары в диапазоне частот
600 Гц - 4,8 кГц. Общая величина энергии высоких частот (2,4...4,8 кГц) в
шуме этого водопада заметно ниже по уровню в сравнении с низкими частотами
(75...150 Гц).

Шум водопадов всегда возникает при вспенивании дробящейся воды, когда в
ней образуются и захлопываются пузырьки различных размеров (кавитация).