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文 | 魔力科学小实验,本文为原创,欢迎关注及转载分享。

我们每天都要喝水,以维持身体正常所需。不管你摄入的是凉水还是热水,喝水这个事就跟吃饭和呼吸一样,再正常不过。如果跟你说,在不借助触感的前提下,光用耳朵听,你能分辨出水的冷和热吗?大家也许会愕然!其实,这是一个很严谨的科学话题,很多科学家都为此实验和著作,只不过由于习以为常,我们在倒水的时候往往忽略了水温与声音的关系。今天我们就用实验来探究其中的奥秘,知其然还知其所以然,让喝水这个事也变得高级起来~

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实验所需材料

热水、冷水、玻璃杯、玻璃瓶

实验操作步骤

1.分别往玻璃杯里倒入冷水和热水。(冷水约为28摄氏度,热水约为87摄氏度)

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2.分别往玻璃瓶内倒入冷水和热水。

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3.分别往玻璃缸内倒入冷水和热水。

现象及原理分析

通过上面的实验我们发现:冷水倒入杯子、瓶子、玻璃缸中,声音都比较清脆。而再用接近90摄氏度的热水分别倒入上述容器中,声音则比较沉闷。

声音源于物体振动,并通过介质(固体、液体、气体)传播,是一种能被人或动物听觉器官感知的声波。水流与容器碰撞引发空气振动,水的内部产生大量气泡,翻动液体振动发出声音。冷水振动频率慢、音调低;热水振动频率稍快、音调高。所以,振动频率以及音调的高低影响了倒冷水与倒热水发出的不同声音。

再唠5毛钱的科普

前文讲到声音是由于由物体振动而产生的一种声波,最初发出振动(震动)的物体叫做声源。物体在一秒钟之内发生振动的次数叫做频率,单位为赫兹(Hz)。

关于声音,以下三个概念要知道:(都是干货)

响度。人主观上感觉到的声音的大小,俗称音量。由振幅和距离决定大小,振幅越大响度越大,距离越大响度越小。单位是:分贝)dB)。比如,人们正常交谈的声音大约是40-60分贝,而飞机起飞时的声音约为140分贝。所以,安静的环境更有利于睡眠。

音调。声音的高低,也就是我们常说的高音、低音,由频率决定,频率的单位是:赫兹(Hz)。频率越高音调越高(如倒冷水的声音),频率越低音调越低(如倒热水的声音)。人的耳朵可以听到20-20000Hz的声音,最敏感的是200-800Hz之间的声音。20Hz以下称为次声波,20000Hz以上称为超声波。

音色。指声音的特色,又称音品,音色由波形决定,波形不同则音色不同。换言之,你为什么一下就能听出张三的声音、李四的声音,这就是靠音色来区分。同理,钢琴与笛子、萨克斯与二胡、吉他与唢呐……一听就可以明确区分,靠的还是音色。

声音传播是带动了另一个物体的振动,说明声音与自然界中的光能、热能以及生活中的机械能一样,也是一种能量。比如两个频率相同的物体,敲击其中一个,另一个也振动发声,这就叫共鸣。同理,看完科爸的这篇文章,你点个在看,再留个言,说明你跟科爸就已经产生了共鸣~

脑洞时间

俗语说“响水不开开水不响”,是何原因?欢迎留言区探讨,咱们下期见!

实验注意事项

本次实验用到热水,需谨防烫伤。儿童请在成人监护下操作实验。

我是一名理工硕士奶爸,爱生活、爱科学,陪娃做了400多个“魔力科学小实验”。关注订阅我,每天3分钟,陪孩子在家做个小实验,培养孩子科学素养!

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