为什么士兵枕着箭筒睡觉
揭秘声音之谜
在古代战争中,为什么士兵枕着箭筒睡觉?
众所周知,声音在固体中比在空气中传播快得多。在空气中声速约340米/秒,而声音在固体中传播的速度每秒为1000多米,夜间人耳从空气听到马队行军的马蹄声一般不超过2000米,这样从大地中得知对方军队行军声音比从空气中传播不过快几秒的时间。这在古代战争中并不是士兵枕着箭筒睡觉的主要原因。士兵枕着箭筒睡觉的原因,还要从箭筒和声音在大地中传播两点考虑。箭筒是存放箭的袋子或筒,最初用皮革、木料、竹子制成,后来用青花瓷、金属制作,装饰有花纹和金属牌子。有的箭筒按放箭的数量分成几格。装备弓的步兵或骑兵通常将箭筒佩于右侧,拍在挂马刀的腰带或专门的腰带上,而将带套的弓佩于左侧。有时,箭筒上面还罩上一个套子,名为筒套,防止箭因天气阴湿受潮。
箭筒
马和士兵在路上行进时,人趴在地上比从空气中能听到行军声音的距离要远得多。做这样一个实验,取一根6米长的木头,甲在木头一端,乙在另一端,甲用手指轻敲木头,调整手指用力大小,使乙在另一端从空气中刚好能听到;这时如果乙趴下将耳朵贴近木头,甲仍按原来的力量敲打木头。甲听到的声音响度要比从空气中听到的声音响度要大得多。说明敲打固体产生的声音,直接从固体中传播比从空气中传播的距离要远,所以士兵通过大地可以听到从更远的地方传来的部队行军时的声音,这样士兵可以更早地发现敌人行军的行动。从箭筒上分析,看声学实验中的音叉和共鸣箱,做声音共鸣实验时,将两个共鸣箱的口正对时实验效果最好,共鸣箱起收集声波的作用,我们的耳廓也是这个道理。古代的箭筒,它是用皮革制成,干燥后非常坚硬、结实,箭筒放在地上也起到了收集声波的作用。同一个声源在同一个地方发出声音,在距离声源适当的一个位置,枕在箭筒上比从空气中听到的声音要大。做这样一个实验,有两间单独的房子,中间有墙隔开,但该墙上没有门和窗。我们在这一间房子里,隔壁有人大声喧哗,我们在这边无法听清。如果取一瓷缸子,将底部紧贴在两间房间的墙壁上,耳朵凑近缸子口就能听清隔壁讲话的声音。说明缸子也起到了收集声波的作用。由此看来,士兵枕着箭筒睡觉,能听到从较远处传来的响声,能够及早发现敌情。综上所述,古代士兵之所以枕着箭筒睡觉是因为能听到从较远的距离传来的部队行军时的声音,箭筒起到收集声波的作用,另外声音传播相同距离从大地中传播比从空气中传播要快。(www.xing528.com)
日常生活中的利用声音是人类获取信息的主要途径之一,声音传递给我们的不仅仅是语言信息,下面所介绍的是声在其他方面的一些应用及其原理。首先辨析熟悉的来人现象:和您朝夕相处的人在室外说话时,我们通过听声音就知道是哪位在说话。这是因为不同的人发出的声音音调、响度都有可能相同,但音色绝不会相同,因为不同的发声体发出的声音的音色一般不相同,由于非常熟悉,我们通过辨别音色就能分辨出哪位在说话。其次听长短现象:向暖水瓶中倒水时,听声音就能了解水是不是满了。原理是不同长度的空气柱,振动发声时发声频率不同,空气柱越长,发出的音调越低;暖水瓶中水越多,空气柱就越短,发出的声音频率越高,音调也就越高,特别是水刚好倒满瞬间,音调会陡然升高,通过听声音的高低,我们就能判断出水已经倒满了。我们去商店买碗、瓷器时,我们用手或其他物品轻敲瓷器,通过声音就能判断瓷器的好坏。原因是有裂缝的碗、盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差,通过音色这一点就能把坏的碗、盆挑选出来,当然实际还用辨别音调、观察形态等方法,但主要还是通过音色来辨别的。声音还可以测量距离,前面如果有一建筑物或高山,对着高山大喊一声,用表测量发出声音到听到声音的时间,利用声速就可以测出我们与高山或高大建筑物的距离。原理是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来就产生了回声。声音还可以看病,听诊器的原理是人的体内有些器官发出的声音,如:心肺、气管、胃等发生病变时,器官发出的声音在某些特征上有所变化,医生通过听诊器能听出来,依此来诊断病情。B超检查原理是频率高于20000赫兹的声音称为超声波,超声波有一定的穿透性,医生用某些信号器产生超声波,向病人体内发射,同时接受内脏器官的反射波,通过仪器把反射波的频率、强度检测出来,并在电视屏幕上形成图像,为判断病情提供了重要的依据,B超利用的是回声原理。声音还可以治病,人体的有些器官发生结石,如肾、胆等,最好的治疗措施就是用体外碎石机把体内结石击碎,变成粉末排出体外。体外碎石机利用的就是超声波,用超声波穿透人体引起的激烈震荡,使之碎化。这主要利用了声波能传递能量的性质。声音可以传递信息监测灾情,通过监测次声波就可知道地震、台风的信息。次声波是频率低于20赫兹的声音,人类无法听到。一些自然灾害如地震、火山喷发、台风等都伴有次声波的产生;次声波在传播过程中减速很小,所以能传播得很远,通过监测传来的次声波就能获取某些自然灾害的信息。
生活周围有许多物理现象,它为我们带来许多的益处,物理世界里还有许多神奇的东西等待我们去挖掘,用来造福于人类。
听诊器
听诊器是由法国医生雷内克发明的。内外妇儿医师最常用的诊断用具,是医师的标志,现代医学即始于听诊器的发明。听诊器自从被应用于临床以来,外形及传音方式有不断的改进,但其基本结构变化不大,主要由拾音部分、传导部分及听音部分组成。听诊器类型目前有单用听诊器、双用听诊器、三用听诊器、立式听诊器、多用听诊器以及最新出现的电子听诊器。
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