Как измерить расстояние, не пользуясь линейкой?
Предположим, что вы гуляете с приятелем и на некотором расстоянии от вас находится железнодорожный мост. Спросите приятеля, может ли он довольно точно определить на глаз, на каком расстоянии находится этот мост. Ваш спутник подумает и скажет, что он может ошибиться, определяя расстояние на-глаз, пожалуй, на несколько сот метров. А вы можете уверенно заявить, что беретесь определить это расстояние без всякого инструмента с очень большой точностью. Как это можно сделать? Очень просто. Заметьте по секундной стрелке часов время, когда первые колеса паровоза войдут на мост; заметьте также, сколько секунд прошло до того времени, когда вы услышали въезд поезда на мост. Далее, зная, что скорость распространения звука в воздухе равна 333 метрам в секунду, вы сейчас же можете высчитать расстояние до моста. Если, скажем, этот промежуток, времени был равен 6 секундам, то, помножив 333 на 6, мы сразу узнаем, что расстояние до моста равно 1 998 метрам. Так как скорость распространения звука несколько зависит от температуры и влажности воздуха, нельзя ручаться за совершенную точность результатов. Лучше округлить полученное число до 2 тысяч метров. Но даже эта точность измерения после проверки вызовет удивление вашего приятеля. Если на ваших часах нет секундной стрелки, приложите часы к уху и считайте секунды. Почти все карманные часы отбивают 1/5 долю секунды, и если считать так:
и т. д., то можно узнать не только секунды, ню и пятые доли их.
Разумеется, счет надо начинать с нуля. При счете 1 проходит первая секунда, при счете 2— вторая, при счете 3 — третья и т. д. Не удивляйтесь, что секунда длится дольше, чем это обычно кажется неопытному наблюдателю.
Случаев для определения расстояния по звуку найдется много: например, свисток паровоза (когда виден пар от свистка), играющий оркестр (начало музыки заметно по движению дирижера), плотник, рубящий топором, и т. д. О большой точностью можно определить расстояние до грозовых разрядов, если сосчитать секунды между вспышкой молнии и первым ударом грома.
Не обязательно, чтобы тот или другой предмет сам издавал звук. Если звук, изданный предметом, возвращается, например, в виде эхо, вы тоже можете определить расстояние от предмета. Предположим, что с момента возникновения звука и первым ясным его эхом как раз пройдет 3 секунды. Значит, звук прошел туда и обратно 333 X 3 = 999 метров, или — округленно — 1 000 метров, а следовательно, предмет, отразивший голос, находится от нас в 500 метрах.
Б. Донат
“Физика в играх”