Pár obyčejných zázraků: Riikeho podvodní píšťalka a trubka / Habr

«Nejstrašnější zvuk na světě, podobný křiku hříšníků trpících v pekle„.
«Soundtrack tvých nejhorších nočních můr„.
nebo „mrazivý výkřik, který ti vhání strach do srdce„.

Takhle zní nástroj zvaný „Aztécká píšťalka smrti„Óóó, mysticismus.“

Určitě jste o něm slyšeli. Internet si o něm vymyslel nejrůznější historky. Ale jsou pravdivé? Udělejte si pohodlí, teď vám povím tajemný příběh o záhadném artefaktu – Aztécký posmrtný hvízd.

V roce 1999 archeologové našli předmět s lebkou v ruce sťatého kostlivce. Nejdříve si mysleli, že je to hračka nebo amulet, a nevěnovali tomu velkou pozornost. Ale o 15 let později se někdo náhle rozhodl do něj fouknout. V důsledku toho. nejstrašidelnější zvuk na světě, podobný srdcervoucímu výkřiku člověka lpícího na životě. Vědci zjistili, že nalezený sťat muž byl obětován bohům krvavými divokými Aztéky a vnitřní struktura píšťalky přesně replikuje lidský hrtan. Aztéčtí válečníci používali takové píšťalky na bojišti, aby v nepříteli vyvolali divoký strach a demoralizovali ho.

Ach, chtěl/a bys jeden takový i pro sebe?

Dnes si můžete tento artefakt koupit za pouhých 35,95 dolarů (Amazon, protože ruský trh nabízí naprostou ostudu).

Pokud si vygooglíte „Aztécká píšťalka smrti“ nebo „aztécká píšťalka smrti„, vyhledávač vrátí doslova milion identických článků a videí lidí, jak foukají do moderních replik údajně aztéckých nástrojů.

Tisíce z nich. „Vyděste svou rodinu a přátele“, „strašidelné, veselé a vtipné“, „skutečný aztécký design“ – tak lákavé, jak si to nekoupit?

S největší pravděpodobností vám vyprávějí nějaké příběhy (např.Můj syn to slyšel, plakal a prosil, aby už ten zvuk nikdy nevydával.„), vzbuzující úctu před starověkým artefaktem, nepochybně volající k temným silám Mictlanu.

Téma pískajících válečníků se mimochodem stalo docela populárním. Zde je například nejstarší video na toto téma na YouTube, ve kterém hudebník Javier Quijas Ixayotl seznamuje publikum s mrazivými zvuky obrovské aztécké posmrtné píšťalky:

Youtube, Mileán Ó Raghallaigh

Samozřejmě, celý tenhle příběh na začátku je většinou nesmysl. Proč?

Prvním člověkem, který studoval mezoamerickou zvukotvornou hlínu, byl inženýr José Luis FrancoStrávil více než 10 let studiem vlastností dechových hudebních nástrojů, které nazval „…pískání v ústech“ a publikoval několik kreseb a popisů:

Vlevo: Píšťalka s lebkou z Mexické vysočiny (1962); Vpravo: Průřezová kresba píšťalky sovy z Veracruzu (1971) / Jose Luís Franco, mexicolore

Postupem času byly v různých částech Mexika objeveny další píšťalky. Například v roce 1983 Ishkateopane, rodné město posledních aztéckých tlatoanů Cuauhtemoca 110 km od Mexico City, našel další pískot s tváří smrti:

Píšťalka s lebkou z Ixcateopanu / Jorge Cervantes Martínez

Jen zpráva o vykopávkách se někde ztratila a samotná píšťalka se ztratila ve skladu. až 2014 rok, když se INAH (Národní institut antropologie a historie Mexika) rozhodl provést inventuru. Tato píšťalka byla nalezena v plastovém sáčku spolu s kosterními pozůstatky a dalšími předměty.

Odtud pravděpodobně pochází teze, že na něj někdo 15 let po objevu omylem zafoukl a zděsil se. To se nestalo.

Konečně k dalšímu významnému objevu došlo velmi blízko centra aztéckého vesmíru, Tenochtitlánu, v městském státě TlatelolcoNěkde v 1990. letech poblíž chrámu Ehecatl-Quetzalcoatl Byla zde nalezena celá řada koster:

Země kolem Ehecatlova chrámu byla doslova poseta ostatky obětovaných lidí / Fotografie z vykopávek z let 1965-1966, Eduardo Contreras G.

Jeden z nich, nacházející se hned vedle chrámového schodiště, patřil mladému muži asi dvacetiletému. Jeho poloha byla neobvyklá: ležel, jako by se schoulil, na zádech, nohy přitažené k hrudi a hlavu nakloněnou k břichu.

Ofrendas a Ehécatl-Quetzalcóatl v Mexiku-Tlatelolco, 1987-1996, Salvador Guilliem Arrovo

Vlevo: Dvě kostry, hlava jedné vlevo, hlava druhé, schoulená mezi nohama. Uprostřed: Sedící kostra s píšťalkou v ruce. Zdá se, že dřepí, lebka je odstraněna.

V pravé ruce držel další píšťalku s obrázkem lebky a další, téměř stejná, mu ležela v břiše (nebyla během života snědena, ale jednoduše spadla dovnitř v důsledku rozkladu tkáně).

První asociace s lebkou v aztécké ikonografii je Mictlantecuhtli, pán onoho světa a smrti. Proto se všechny píšťalky s lebkou staly známými jako „Aztécké posmrtné píšťalky„(samozřejmě pouze ty, které se vztahovaly k aztécké kultuře). A Mictlantecuhtli byl v aztéckých vírách úzce spojován s Ehecatlem-Quetzalcoatlem:

Dva příklady duality života a smrti: komplementární principy, Mictlantecuhtli a Ehecatl-Quetzalcoatl, hned za sebou / Codex Borgia

Celkem bylo poblíž Ehecatlova chrámu objeveno 41 pohřbů a 54 obětin ze stejného období. Možná to vše bylo připraveno pro tuto příležitost. velký hladomor v roce 1454 (jak již víme, v roce „1 KrálíkAztékové neustále zažívali smůlu.

Vpravo je strašlivý hladomor z roku 1454 / Codex Telleriano-Remensis

Píšťaly jsou tedy dechové nástroje. I když neprodukují hudbu v obvyklém slova smyslu, stále produkují zvuky, které jsou nějakým způsobem podobné větru. A dělají to díky „vítr„, kterou člověk ze sebe vydechuje. Vítr je Ehecatl, který svým dechem odhání mraky na obloze, aby padal déšť. Místo úst má ptačí zobák. Píšťalka nalezená v chrámu Ehecatla zobrazuje lebku-smrt, ale existují i příklady se sovou. Je to jak pták (vzdušný tvor), tak i předzvěst smrti.

„Co chceš u mě doma?“: Bernardino de Sahagún píše, že jedno z 15 aztéckých znamení je spojeno se sovou. Pokud sova přiletí k něčímu domu, brzy zemře / ungerlord, CC BY-NC 4.0 DEED

Používání píšťalek (nebo alespoň něco velmi podobného) popisuje Sahaguna ve Florentském kodexu. Během festivalu Panquetzaliztli (Panquetzaliztli — doslova «vztyčování vlajek„) na počest Huitzilopochtliho pořádali obchodníci hostinu pro celý svět. Speciálně pro tento svátek kupovali otroky, aby je později mohli obětovat před chrámem boha. Slovo autora:

„Poté, co [otroci] najedli. jim byl z temene hlavy vytržen pramen vlasů. Poté [obchodníci] hráli na hudební nástroj.“ čichtli (chichtli), což vydávalo zvuk „kuřátko!„Tento zvuk sloužil jako signál, [po kterém] byly vlasy vytrhány. Ten, kdo hrál na nástroj, chodil kolem otroků, tančil a v ruce držel misku, do které se vytrhané vlasy házely.“

Pak otroci celou noc nespali a ráno byli obětováni (to je ve zkratce).

Nástroj čichtli mohla to být stejná píšťalka s obrázkem lebky. Odtud možný název píšťalky v nahuatlu – eecachichtli (ehecachichtli — doslova «vzduchová píšťalka„).

Výstava aztéckých hudebních nástrojů: mezi nimi si můžete prohlédnout jeden z typů píšťal – levý horní roh / Florentský kodex

Dalším možným využitím píšťalky je svátek. Toxcatl na počest Tezcatlipoky. Pro tuto událost byla vybrána osoba (nejspíše z řad válečných zajatců), která po celý rok hrála roli Tezcatlipoky: byla oblečena ve vhodném rouchu a všichni s ní zacházeli jako se samotným bohem. Přes den odpočívala a v noci se procházela, symbolizujíc pohyb větru po nočních cestách. Měla s sebou dechový nástroj (píšťalku, flétnu nebo něco podobného), který vydával zvuk nočního větru. Myslím, že není třeba říkat, jak to všechno skončilo.

Osud muže vyvoleného, aby se stal Tezcatlipoca v Toxcatle / Florentském kodexu

Konečně, ty i já víme, jak obtížnou cestu musela duše člověka po smrti podniknout. Během této cesty živí vykonávali určité rituály, aby dodali mrtvým sílu a pomohli jim dostat se do Mictlanu. Včetně používání hudebních nástrojů.

Obecně lze s jistou mírou jistoty říci, že nástroje zvané „Aztécké posmrtné píšťalky„, byly používány během rituálů a skutečně byly tak či onak spojovány se smrtí. Je však třeba si uvědomit, že doslovný výklad jakéhokoli obrazu se netýká Mezoameriky.

Ehecatl-Quetzalcoatl (život) a Mictlantecuhtli (smrt) stojí v aztéckém vědomí zády k sobě.
Proto lze pískání smrti stejně dobře nazvat pískot života.

Ano, to je pochopitelné! A strašili bojovníci chudáky nepřátele tím, že najednou pískali hodněkrát, nebo co?

V telpochcalli a calmecac se od budoucích válečníků vyžadovalo, aby se naučili hrát na hudební nástroje. Bernal Díaz del Castillo (a náš milovaný Sahagun) píše, že aztéčtí válečníci hráli na bubny a foukali do velkých mořských mušlí, a to i během bitev. Funkce hudebních nástrojů ve válce jsou zcela zřejmé: udržování morálky, způsob komunikace mezi částmi armády a možná i to samé demoralizace nepřátel.

Hudebníci při práci: maracas, chrastítka, buben / Florentský kodex

Ale používaly se ve válce píšťalky podobné těm, které se našly? V principu je to možné. Neexistují pro to však žádné archeologické důkazy: pozůstatky aztéckých válečníků, kteří by měli smrtící pískot, se stále nacházejí nenašelŽádné tělo, žádný čin.

Odkud se vzal hudebník Javier Ixayotl a další, když tvrdili, že Aztékové děsili své nepřátele hraním stovek posmrtných píšťal? Nikde. Na internetu se vždycky někdo mýlí.

Další zvláštností fenoménu „aztécké posmrtné pískance“ je, že její původní zvuk můžeme posoudit pouze moderní replikyNespočet videí tvrdí, že aztécký posmrtný hvizd vydával ostrý zvuk podobný lidskému skřehotání, srdcervoucímu výkřiku atd.

Ve skutečnosti však zvuk takových píšťal s největší pravděpodobností odpovídal jejich účelu. Vítr není pod kontrolou člověka. Během rituálů (zejména na počest boha větru Ehecatla) je však nezbytný. Hudební archeolog (a takoví lidé existují!) Arnd Aje Bot tvrdí, že testoval pravé aztécké píšťalky a že skutečný zvuk byl mnohem tišší, než se tvrdilo. Popisuje zvuk jako „atmosférický hluk vytvářený větrem„.

Schéma vnitřní struktury jedné z nalezených píšťal / Arnd Adje Both, „O kontextu imitačních a asociativních procesů v prehispánské hudbě“

Výzkumník dokonce provedl vůbec první CT sken píšťalky, podíval se na její konstrukci a vytvořil kopie. Jeho kresba výše ukazuje průřez. Bez zacházení s přílišnými akustickými detaily, vzduch proudí vstupní trubicí (a), vstupuje do komory (b), kde vytváří to, co se nazývá „vzduchová pružina“, což vytváří zkreslení.

Už jste někdy foukali do prázdné lahve? Tady je to v podstatě stejné: kamera (b) funguje jako lahev.

Kromě toho vše závisí na síle foukání vzduchu do píšťalky: při nízkém tlaku je zvuk tichý a opravdu podobný větru. Při vysokém tlaku je zvuk podobný skřípavému pískání s hlukem. Pokud máte hliněnou píšťalku, experimentujte s tlakem vzduchu.

Na příkladu mušle můžete vidět, jak se zvuk mění v závislosti na poloze vaší ruky / Youtube, Penn Museum

Stručně řečeno, přesný symbolický účel a skutečné použití píšťalky je stále třeba prozkoumat. Všechno, co jsme se dnes dozvěděli, jsou většinou spekulace, i když s určitými pádnými důkazy.

A příběhy na internetu jsou příběhy na internetu.

Když už mluvíme o příbězích, zde je například typické video na téma pískání smrti (zmiňuje se o něm i mnoho dalších článků – tak se ty nesmysly množí):

Pokud se díváte, snižte hlasitost, zvuk je nevyvážený / YouTube kanál The Action Lab

Příběh záhadného aztéckého artefaktu začíná v 0: 20. V podstatě opakuje příběh z úplného začátku tohoto článku:

„V roce 1999 byl ve starověkém chrámu Quetzalcoatla v Mexico City nalezen předmět v ruce kostry. Archeologové mu zpočátku nepřikládali žádný význam [ve skutečnosti jsou to archeologové – pozn. mexicalli]. Po 15 letech se z nějakého důvodu jeden vědec rozhodl fouknout do otvoru v tomto předmětu a toto je zvuk, který uslyšel: A-A-A-A-A-A-A-A-A!“

Ty a já jsme vzdělaní lidé a hned chápeme, že všechno v tomto příběhu je úžasné. Na fotografii „Chrám Quetzalcoatla v Mexico City„— Chrám opeřeného hada z Teotihuacánu. Rok objevu je rokem vydání knihy o nálezech v oblasti Tlatelolco za období 1987–1996. Archeologové sice měli patnáctileté zpoždění, ale to bylo způsobeno banální nedbalostí.“

Bloger pak správně poznamenává, že si nejsme stoprocentně jisti, jak se takové píšťalky používaly. Ale u obětí – jistá věc! A pak existují argumenty ve prospěch takové jistoty:

„Píšťalka se rozhodně používala při obětech, protože kostra, v jejíž ruce byla píšťalka nalezena, neměla hlavu.“

A ukazuje poněkud zvláštní fotku právě této kostry s píšťalkou. Vůbec se nepodobá té, kterou jsme viděli dnes. A píšťalka se zdá být nějak jiná. upraveno ve Photoshopu?

Začal jsem si hrát se službou Forensically, abych rozpoznal Photoshop. Pak jsem našel tuto fotku na Google Images, kontaktoval autora a zjistil, že původní fotka byla pořízena v. Uryupinské muzeum místní historie (foto z jiného úhlu pořízené odtud):

No, to je ale věc: v uryupinském muzeu byla nalezena aztécká kostra. Mám pár otázek pro oficiální vědu.

Na 1:33 Bloger s odkazem na nějaký výzkum uvádí, že vnitřní struktura píšťalky je podobná lidskému hrtanu. Samozřejmě jsem tento výzkum našel, ale nedokážu se přimět k tomu, abych TOHLE výzkumem nazval.PráceJihokorejští vědci se nazývají „Studie o podobnosti mezi podivným pískáním a lidskými výkřiky„(„Studie o podobnostech mezi podivnou píšťalkou a lidským křikem„). Divné pískání :)

Nebudu vás nudit 150 důvody, proč tento text není smutný, je politováníhodný. Můžete si ho přečíst sami: Tlatelolco vědci nazývají Tela Tleco nebo jednoduše Citi, věty s minimálními změnami se mohou v jednom odstavci opakovat několikrát a všechny jejich „spolehlivý výzkum„- vizuální srovnání spektrogramů zvuků posmrtného pískání a lidského křiku.“

A ukázalo se, že Aztékové tyto píšťalky pálili přímo lidem v krku – vzali hlavu a krk, nalili do krku hlínu a pálili ji. Jak se vám to líbí?

Stručně řečeno, toto nedorozumění opakuje všechny ty teze, které kolují po celém internetu. Ale také odkazuje na zdroje – až 17A je v pořádku, že jeden z nich je článek o podstatě tragédie a filmu.Gallipoli„Dalších 15 je soubor studií různých zvuků od stejných autorů a/nebo jejich kolegů: o řevu tygra, o zvuku šlapání po sněhu, o klapotu koňských kopyt, krocích po uschlých listech, o zvuku vln. Romantici, jinak to nejde.“

Nevím, možná se takhle dělá spolehlivý výzkum (porovnáváním spektrogramů), ale soudě dle celé faktické části popsané v práci, tam výzkumem ani necítíte.

Zbytek videa bloger věnuje převyprávění superargumentů o totožnosti zvuků křiku a pískání a poté reklamě na 3D tiskárny.

No, gratuluji! Teď už víte, co „Aztécká píšťalka smrti/života„a pochopíš, kdy ti krmí nějaké nesmysly. Aztéčtí kněží by se pravděpodobně obětovali, kdyby zjistili, že jejich rituální hudební nástroj pro komunikaci s duchy se dnes používá k žertům.“

Děkuji za pozornost! Přátelé, pokud se vám materiál líbil, můžete kanál podpořit tím, že. odkaz. Budu velmi rád za vaši podporu! Díky ní budu moci častěji provádět takové analýzy a rozsáhlé studie (jako třeba Kámen slunce).

Některé předměty se staly takovou součástí našich životů, že si ani nedokážeme představit, že by mohly vypadat jinak. Nicméně mohou! Například píšťalka může být kapalná a používat proudy kapaliny jako pracovní tekutinu. Ne, nebudeme „foukat“ vodu do běžné sportovní píšťalky Taková píšťalka bude mít své vlastní konstrukční prvky a princip fungování – ty a mnoho dalšího si probereme níže. Protože existuje ještě jeden velmi zajímavý způsob, jak produkovat zvuk…

Malý spoiler od autora: co bude následovat, budou některé výsledky mého výzkumu na toto téma. Úsudky v níže uvedeném textu mohou být na některých místech správné, jinde chybné a jinde nedostatečně podrobné. V každém případě doufám, že to bude zajímavé!

Tekutá píšťalka

▍ Teorie

Konstrukce této píšťalky se bude lišit od obvyklých a známých a vzhledem k použití vodního paprsku jako prostředku k produkci zvuku se často nazývá „hydrodynamický zvukový emitor“.

Podobné zařízení, jak je vidět na obrázku níže, je systém pružné desky, zašpičatělé na koncích, a trysky, která je zdrojem proudu kapaliny.

Když tento proud kapaliny narazí na naostřenou hranu desky, rozdělí se na dva samostatné proudy, z nichž každý se střídavě stáčí do vírů. V oblasti vzniku vírů dochází k periodickým změnám tlaku, které se pak šíří celým objemem kapaliny ve formě zvukových vln.

Když zvuková vlna dosáhne základny trysky, která se nachází v blízkosti trysky, začne ovlivňovat samotnou trysku, tj. objeví se pozitivní zpětná vazba, v důsledku čehož se v systému vytvářejí vlastní kmity.

Vědci experimenty zjistili, že frekvence kmitů trysky () je přímo úměrná rychlosti kapaliny proudící z trysky a nepřímo úměrná vzdálenosti trysky od desky (), což lze vyjádřit ve tvaru vzorce (1):

Kde je koeficient úměrnosti, který závisí na a .

Takové desky jsou obvykle vyrobeny z elastických materiálů, jako je ocel.

Je také vidět, že destička je zavěšena na čtyřech jehlách, které jsou umístěny tak, že všemi čtyřmi tyčemi lze nakreslit čtyři rovnoběžné čáry.

Když dojde k poruchám podél této elastické desky, šíří se ohybová vlna, která vede k vibracím desky, a vibrace probíhají na vlastní frekvenci, pokud vznikla taková stojatá vlna, že přesně polovina této vlny se vejde mezi body připojení této desky. To znamená, že můžeme říci, že uzly stojaté vlny vznikají v bodech připojení desky a mezi nimi a na koncích antinod desky (podrobný popis zařízení zobrazeného níže je v podkapitole článku „Praktický model“):

V tomto případě lze vlastní frekvenci kmitů této desky vypočítat podle vzorce (2):

• – tloušťka,
• – délka,
• — modul pružnosti,
• — hustota materiálu desky,
• — koeficient, který závisí na typu zavěšení desky a v našem konkrétním případě jej lze vzít jako 2,82.

Jinými slovy, můžeme říci, že elastická deska v tomto případě působí jako rezonátor, zesilující relativně slabé oscilace proudu kapaliny.

Zajímavé je, že tento typ tekuté píšťalky lze také použít k vytváření ultrazvuku v kapalině!

Za tímto účelem:

• určit frekvenci ultrazvuku, kterou je třeba získat;
• poté vytvořte pružnou desku pomocí vzorce (2);
• poté byste měli na základě vzorce (1) zvolit takovou vzdálenost mezi tryskou a ostrou hranou desky, aby deska začala co nejintenzivněji vibrovat.

▍ Praktický model

Praktický výzkum vědců pomohl určit optimální poměry velikostí tekuté píšťalky:

• šířka jeho trysky by měla být přibližně 15-20krát větší než její tloušťka;
• měl by mít rovnoběžné stěny, které sahají do hloubky přibližně 2,5–3krát větší než jeho tloušťka (účelem je získat plochý proud kapaliny);
• šířka a tloušťka elastické desky by měla být přibližně stejná nebo může být o něco větší než odpovídající rozměry trysky;
• Úhel ostření konce destičky směřujícího k trysce a naproti ní by měl být asi 30°.

Elastická rezonanční deska je vyrobena z běžného pilového listu na kov, ze kterého je odlomen nebo odříznut kus tak, aby jeho rozměry byly následující: 0,6x10x30 mm.

Dvě úzké hrany této desky se nabrousí od oka tak, aby úhel ostření byl, jak jsme uvedli výše, 30°. Poté se nabroušené hrany zabrousí na jemnozrnném brusném bloku.

Tryska je vyrobena z měděné nebo mosazné trubice o délce asi 70 mm, průměru 8 mm a tloušťce stěny asi 0,5-1 mm.

Tato trubka je ale kulatá a potřebujeme plochou trysku. Za tímto účelem se z dalšího kusu pilového listu vyřízne proužek o šířce 8 mm a stejné tloušťce (0,6 mm), který se zasune do trubky a trubka se zalisuje buď kleštěmi, nebo údery kladiva, načež se destička z trubky vytáhne a vyjme. Na výstupu bychom tedy měli dostat trysku, která je vybavena štěrbinou o šířce 9-10 mm a tloušťkou průchodu asi 0,6-0,7 mm.

Nyní musí být konstrukční prvky namontovány na určitém rámu, kterým budou dvě desky vyrobené z organického skla nebo textolitu o tloušťce 4 mm a rozměrech 30×40 mm, 30×250 mm.

Poté se menší deska přiloží k větší, na menší se označí místa montážních otvorů a obě desky se současně vyvrtají tak, aby v obou deskách byly najednou čtyři otvory pro montážní šrouby.

Mezi montážními otvory je nutné vyrýt drážky, od sebe vzdálené 15 mm a kolmé k dlouhým stranám desek (lze je jednoduše vyvrtat, pokud se desky nejprve utáhnou šrouby a místo jejich spojení se vyvrtá – po oddělení desek pak na každé z nich zůstane drážka).

Dále se do těchto prohlubní zapíchnou ocelové jehly o průměru přibližně 0,6 mm. Aby jehly nevypadly, dočasně se připevní k destičkám malými plastelínovými kuličkami (nebo páskou).

Poté se pomocí krimpovacích kleští na plech připevní tryska k dlouhé desce s dlouhou gumovou hadicí připevněnou na jejím konci, která se poté připojí k vodovodnímu kohoutku.

Zbývá už jen spojit všechny prvky konstrukce dohromady a upevnit je čtyřmi šrouby v rozích.

Zde je třeba mít na paměti, že rezonanční deska by se měla dotýkat pouze jehel a ničeho jiného!

Dále je nutné vzít v úvahu, že tryska je striktně rovnoběžná s rezonátorovou deskou a konec trysky by měl být ve vzdálenosti 1 až 3 mm od ostré hrany rezonátorové desky.

Jakmile je zařízení sestaveno, musíte nasadit volný konec gumové hadice na vodovodní kohoutek, spustit píšťalku do nádoby s vodou a otevřít kohoutek.

Po předchozím uvolnění upevnění trysky na plexisklové desce je nutné plynule měnit vzdálenost mezi tryskou a deskou tak, aby vznikl slabý zvuk s dostatečně vysokou frekvencí. Změnou vzdálenosti je nutné dosáhnout co největší intenzity zvuku.

Je třeba poznamenat, že hlasitost zvuku neznamená, že je vodovodní kohoutek zcela otevřený! Navíc, když je kohoutek zcela otevřený, zvuk může zcela zmizet.

Po konečném výběru vzdálenosti by měla být tryska upevněna v nalezené poloze.

Výzkumník může být zklamán slabostí slyšitelného zvuku, ale je třeba vzít v úvahu, že zvuk je vydáván ve vodním prostředí a my ho posloucháme ve vzduchu! Výpočty ukazují, že pokud zvuk prochází z vody do vzduchu, pak se zpět do vody odrazí asi 0,9989, zatímco do vzduchu prochází pouze 0,0011 celkové intenzity zvuku.

▍ K čemu se dá použít „vodní“ píšťalka?

Již výše bylo řečeno, že pro vnějšího pozorovatele se vydávaný zvuk může jevit jako poměrně nízkointenzivní, nicméně je známý experiment, při kterém byla do sklenice nalita voda a na ni byla nalita vrstva petroleje o tloušťce až 2 cm. Poté byla do sklenice ponořena a zapnuta vodní píšťalka. Kapaliny v sklenici se okamžitě smíchaly a vytvořily emulzi. Navíc, i přes to, že píšťalka fungovala relativně krátkou dobu, voda a petrolej nadále zůstávaly ve svých oddělených vrstvách, zatímco obě tyto vrstvy se zakalily. To znamená, že lze konstatovat, že se vytvořila jak emulze vody v petroleji, tak i petroleje ve vodě.

Zatímco pokud se pokusíte smíchat vodu a petrolej ručně, žádné energické protřepání nepřinese nic podobného výsledku.

Důvodem takového míchání je výskyt akustické kavitace, jejíž podstatou je, že zvukové vlny s vysokou intenzitou procházející kapalinou vedou ke vzniku mezer v ní, vyplněných plynem nebo párou, nazývaných kavitační bubliny, které vznikají v zónách zředění zvukové vlny, zatímco následující kompresní vlna vede k jejich kolapsu, během kterého jsou pozorovány vysoké tlaky a vzniká rázová vlna. Pokud se takových bublin vytvoří mnoho, vede to k fragmentaci nemísitelných kapalin na drobné kapičky a v důsledku toho k jejich smíchání. Kromě emulgace lze tento jev využít k urychlení chemických reakcí, čištění od kontaminantů atd.

Riike Pipe

Na závěr vyprávění o kuriózních způsobech získávání zvukových vibrací můžeme zmínit ještě jeden způsob získávání zvuku ve vzduchu – Rijkeho trubici. Spočívá v tom, že pokud má trubice otevřená na obou koncích zdroj tepla blízko jednoho ze svých konců, začne z trubice vyzařovat poměrně silný monotónní zvuk. Tento jev poprvé objevili skláři, kteří si všimli, že když se zahřeje skleněná koule umístěná na jednom konci trubice, druhý konec trubice začne vydávat zvuk. Výzkum této problematiky prováděli různí vědci, ale jedním z posledních (a nejznámějších) byl Peter Rijke (Pieter Rijke), který vytvořil systém sestávající z trubky otevřené na obou koncích, instalované svisle, a vyhřívané kovové mřížky umístěné ve vzdálenosti 1/4 od spodního konce trubky.

Poté, co se mřížka zahřála, se ozval poměrně hlasitý zvuk:

Na první pohled se zdá, že ohřívač, který je umístěn v potrubí, může sloužit pouze jako prostředek k ohřevu vzduchu a zvýšení tahu, ale ve skutečnosti je jeho role mnohem hlubší, než by se mohlo zdát.

Protože tato trubka produkuje stabilní zvuk, znamená to, že se jedná o samooscilační systém, který musí nutně obsahovat zdroj energie pro tyto oscilace, samotný oscilační systém, a zpětnou vazbu.

Je snadné pochopit, že zdrojem energie je v našem případě vyhřívaná mřížka, zatímco oscilační systém je reprezentován sloupcem vzduchu umístěným uvnitř potrubí a akustická metoda funguje jako zpětná vazba.

Předpokládejme, že z nějakého důvodu vzduch uvnitř potrubí začne vibrovat a kdyby neexistoval zdroj energie, tyto vibrace by postupně slábly. Zdroj energie však máme a ten je zahřátý na dostatečně vysokou teplotu.

Protože naše kmity jsou zóny komprese a zředění, řekněme, že se nyní nacházíme ve fázi komprese, během které se vzduch mírně ohřívá. Protože je vzduch již mírně ohřátý, nemůže během tepelné výměny absorbovat předchozí objem tepla – to vede ke skutečnosti, že se teplota ohřívače zvyšuje (protože se z něj teplo neodebírá ve stejném objemu). Náš vzduch se ohřívá, takže se jeho pohyb potrubím zrychluje, tj. zvyšuje se tah.

Ve spodní části potrubí se tah shoduje se směrem pohybu stlačeného vzduchu, čímž se zvyšuje jeho stlačení. V okamžiku zředění se vzduch v potrubí ochlazuje, v důsledku čehož se odvádí více tepla a jeho teplota klesá, a tím se nakonec snižuje i tah.

Kmitání sloupce vzduchu uvnitř potrubí tedy způsobuje cyklické změny teploty ohřívače, zatímco změny teploty ohřívače způsobují změny tahu potrubím a měnící se tah již ovlivňuje samotné kmitání sloupce vzduchu. Jinými slovy můžeme říci, že v systému existuje zpětná vazba.

Fyzika této trubky svého času zaujala vědce Johna Williama Strutta (baron Rayleigh), který zjistil, že ohřívač by měl být umístěn 1/4 od spodního konce trubky, protože tato poloha by poskytovala maximální zpětnou vazbu a v důsledku toho optimální provozní podmínky pro tento samooscilační systém.

Další experiment s podobným potrubím a také jednodušší vysvětlení si můžete prohlédnout níže:

Literatura poskytuje zajímavé informace o experimentech prováděných vědci v 70. letech: jako potrubí byly použity azbestocementové kanalizační trubky o délce 120 cm a vnitřním průměru 12 cm. Cívka z elektrického sporáku byla připevněna ve vzdálenosti 1/4 od jednoho konce trubky a po jejím zahřátí zařízení vykazovalo doslova „mimořádnou účinnost“: zvuk byl tak hlasitý, že se okenní tabulky třásly!

Později byl design dále vylepšen (kvůli větší kompaktnosti): jako trubice (0,5-1 m dlouhé a 36 mm vnitřního průměru) byly použity trubky ze zářivek se zkrácenými konci, které také fungovaly perfektně.

Při studiu toho všeho se objevila vtipná myšlenka, že kdyby se takové potrubí (nebo řada potrubí) umístilo do houští lesa, maskované v korunách stromů, začalo by při zahřívání hlasitě „zpívat“. Myslím, že je to možné, pokud část potrubí natřete na černo a připojíte ji k pletivu uvnitř. Teoreticky by se tento systém měl na letním slunci docela dobře zahřívat.

Například je známým faktem, že povrch automobilů se na slunci velmi silně zahřívá a teplota laku může překročit 100 stupňů, navíc jsou známy případy tavení nárazníků automobilů na slunci.

Představme si nyní, že existuje několik takových trubek různých velikostí a že jsou vybaveny nějakým mechanickým způsobem přepínání mezi nimi. Řekněme, že se jedná o nějaký druh oběžného kola, které se otáčí větrem a má v disku otvory umístěné podle určité logiky a periodicky otevírá a zavírá trubek. Pak se můžete pokusit o skutečnou melodii.

Pokud je celá tato struktura dobře skrytá, ale zároveň se nachází na trasách, kde se objevují lidé, tak se po nějaké době po městě rozšíří zvěsti, že se v lese objevil skřet nebo někdo jiný. Takhle se rodí legendy