從吹氣球破裂說起

崔勝春

節(jié)日里同學(xué)們吹氣球的時(shí)候，由于用力太大，一不小心。有的氣球會突然被吹破。發(fā)出“嘭”的響聲。這個(gè)響聲是氣球的橡皮膜振動產(chǎn)生的。還是氣球周圍空氣振動產(chǎn)生的呢？

拿一個(gè)氣球來吹，如圖1。隨著氣球的不斷膨大，氣球內(nèi)部的氣體越來越多，氣球內(nèi)氣體對氣球的橡皮膜的壓力越來越大。當(dāng)氣球的橡皮膜無法承受內(nèi)部氣體的壓力時(shí)。氣球內(nèi)氣體就會瞬間沖破橡皮膜，體積迅速膨脹。引起周圍空氣急速振動而產(chǎn)生響聲。所以我們聽到的“嘭”的響聲是氣球周圍空氣振動產(chǎn)生的。這些振動以空氣為介質(zhì)傳人人的耳朵。我們便聽到了氣球破裂的聲音。由此可知?？諝獾恼駝涌梢园l(fā)聲。

自然界中有很多此類發(fā)聲現(xiàn)象。雷鳴就是其中的一種。如圖2，發(fā)生閃電時(shí)。閃電通路中的空氣突然劇烈增熱?？諝獾臏囟雀哌_(dá)20000℃。因而造成空氣急劇膨脹。使得通道附近的氣壓增至100標(biāo)準(zhǔn)大氣壓以上。閃電過后，閃電通道內(nèi)的空氣又迅速冷卻，空氣很快收縮。壓強(qiáng)驟降。這一驟脹驟縮發(fā)生在千分之幾秒的短暫時(shí)間內(nèi)。所以在閃電爆發(fā)的一剎那間。會產(chǎn)生沖擊波。沖擊波以5000m/s的速度向四面八方傳播。在傳播過程中。它的能量很快衰減，而波長會逐漸變長，在閃電發(fā)生后的0.1s～0.3s。沖擊波就演變成聲波。這就是我們聽見的雷聲。所以雷聲是空氣振動產(chǎn)生的。

“日照香爐生紫煙。遙看瀑布掛前川。飛流直下三千尺。疑是銀河落九天。”從崖壁上飛流而下的瀑布，總是能發(fā)出巨大的聲響。這些聲響是怎樣產(chǎn)生的呢？當(dāng)瀑布從高處急劇下落時(shí)，表面的水會翻滾碰撞，振動發(fā)聲；而里面的水疾速沖刷石塊。在水中形成無數(shù)細(xì)小的氣泡。這些氣泡形成后又迅速破裂。產(chǎn)生巨大的聲響：另外。水打在懸崖下的石塊和水面上，也會引起空氣和水的劇烈振動，這樣，聲響就更加巨大了。巨大的聲響使詩人有感而發(fā)。寫出了膾炙人口的詩句來形容這種宏偉壯觀的場面。

總之，無論在自然界還是生活當(dāng)中。存在很多空氣振動發(fā)聲的現(xiàn)象，比如，笛子的演奏聲，開啟飲料瓶時(shí)“砰”的聲音，向暖水瓶中倒水時(shí)產(chǎn)生的聲音等。我們只要仔細(xì)觀察、分析、比較、推理，就會發(fā)現(xiàn)其中的奧秘。

責(zé)任編輯 林洋