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LABORATORIO CIENTÍFICO INFANTIL
Solo para orejas de perro. Laboratorio de ciencias para niños
Directorio / Laboratorio de ciencias para niños Los cazadores furtivos inventaron el silbato ultrasónico hace cientos de años, pero pudieron explicar por qué los perros lo escuchan, pero los cazadores no lo escuchan, mucho más tarde. Recién en el siglo XVII se estableció que el sonido son vibraciones del aire. En el siglo XIX aparecieron dispositivos que medían la frecuencia de las vibraciones del sonido.
El científico inglés Francis Galton en 1883 creó un dispositivo que crea un sonido de exactamente una frecuencia dada (Fig. 1), con un diseño parecido a un silbato. Con su ayuda, fue posible descubrir que el oído de la mayoría de las personas escucha sonidos con una frecuencia de no más de 20 Hz. Los sonidos de frecuencias más altas se conocieron como ultrasonidos. Son escuchados, por ejemplo, por gatos, perros y caballos. Perciben sonidos con una frecuencia de 000 a 20 mil Hz, pero los murciélagos rompen todos los récords. Para ellos, incluso 30 mil Hz no es el límite. Hoy en día, los cazadores furtivos no necesitan silbatos ultrasónicos. Pero todavía encuentran uso. A principios del siglo pasado, el famoso entrenador M.A. Durov mostró un caballo en la arena del circo de Moscú que podía sumar y multiplicar números enteros e incluso extraer raíces. Ella respondió con una patada en el casco. Además, el entrenador estaba sentado detrás de una pantalla, le daba ejemplos por escrito y el caballo los percibía telepáticamente y le daba la respuesta correcta. Moscú se sorprendió. Divirtiéndose un poco, M.A. Durov reveló su secreto. En el bolsillo del artista había una bombilla de goma con el silbato de Galton. Presionándolo imperceptiblemente, el maestro le dio al caballo una señal que nadie más que ella pudo oír. Y ella, know your business, al mismo tiempo golpeteaba con su casco, lo que el público tomó por un código digital… Durante la Segunda Guerra Mundial, los japoneses encontraron un uso más serio en el silbato de Galton. Durante la Guerra del Pacífico, los estadounidenses capturaron repetidamente pequeños barcos japoneses. El equipo se dio por vencido, dejando intactas todas las cosas más importantes: armas, provisiones, motores. Pero una y otra vez en el puente del capitán encontraron fragmentos de algún dispositivo, que consistía en una bocina de hojalata y tuberías. Los oficiales de inteligencia estadounidenses, cuya atención había sido atraída durante mucho tiempo por la capacidad de los barcos japoneses para actuar en concierto, sin recurrir a ningún medio de comunicación conocido, después de haber reunido los fragmentos de un dispositivo roto en diferentes barcos, descubrieron que tenían un fundamentalmente nuevos medios de comunicación frente a ellos. Se basaba en un potente silbato ultrasónico, impulsado por aire comprimido del compresor de un barco. Con la ayuda de un dispositivo de ultrasonido especial, la voz del capitán cambió al ritmo de las vibraciones del sonido. El ultrasonido modulado se envió al destinatario con la ayuda de una bocina. La señal recibida se procesó restando la frecuencia de la portadora y se hizo audible una voz humana. El alcance de tal sistema de comunicación alcanzó varios kilómetros.
Pero hablemos de los diseños de silbatos. Comencemos con el más simple (Fig. 2). Tome dos tiras de lata. Doble uno de ellos, como se muestra en la figura, en zigzag, y el otro con un soporte y suelde juntos. Si aprieta los orificios laterales del producto entre el pulgar y el índice y sopla dentro del tubo, es posible que escuche un silbato. Si el silbato es silencioso, tendrás que hacer el ajuste. Consiste en encontrar la posición correcta con respecto al tubo plano del extremo de la parte cilíndrica del silbato. Un silbido limpio y fuerte se produce cuando un chorro de aire entra en la pieza cilíndrica, da una vuelta alrededor de ella y desvía hacia arriba el flujo de aire que sale del tubo. El flujo en la parte cilíndrica se detiene, pero luego de un momento la barrera desaparece; una nueva porción de aire entra en la parte cilíndrica, hace una revolución a lo largo de ella y todo se repite. Como resultado, sale una corriente de aire de la ranura del silbato, interrumpida con alta frecuencia. Él crea sonido. Después de la primera experiencia exitosa, haga varios silbatos con una parte cilíndrica de diferentes diámetros de 5 a 20 mm. Cuanto menor sea el diámetro de la parte cilíndrica, mayor será la frecuencia del sonido. Un silbato con un diámetro inferior a 5 mm ya puede producir ultrasonidos. Solo que no lo escuchará, por lo que deberá configurar un silbato de este tipo con un osciloscopio y un micrófono. Verá el ultrasonido en la pantalla como un segmento de una sinusoide. El silbato se ajusta hasta obtener su máxima amplitud. Bueno, si no tienes un osciloscopio, trata de encontrar un lenguaje común con un gato o un perro...
El silbato descrito es fácil de fabricar y ajustar. Pero un silbato cilíndrico es mucho más efectivo (Fig. 3). Con una longitud de aproximadamente un metro, emite un sonido con una frecuencia de 100 - 150 Hz y puede reemplazar el silbato de un barco de vapor. Con una longitud de varios milímetros, el silbato se convertirá en un silbato Galton con una frecuencia de hasta 60 000 Hz.
En la Figura 4, verá un silbato ultrasónico diseñado para controlar modelos. Está alimentado por una bombilla de goma y está equipado con un reflector parabólico que dirige el sonido a una distancia de hasta 25 m. Habiendo entrenado al perro para que responda a su sonido, puedes mostrar varios trucos con él. Autor: A.Ilyin
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