Возможно, вам трудно представить себя в Древнем Риме, но если бы вы оказались среди зрителей спектакля 2000 лет назад, вы, вероятно, знали бы, что делать, когда он закончится – начать аплодировать. Издавать звук, сложив руки вместе, на самом деле является настолько давней практикой, что никто точно не знает, когда и как она началась. Аплодисменты, похоже, были широко распространены во времена римлян.

Некоторые люди даже сделали это профессией, особенно «клакеры» Франции XIX века, получавший деньги и бесплатные билеты в обмен на особо рьяные аплодисменты. Но мне интересно, задумывался ли кто-нибудь из этих предпринимателей когда-нибудь о физике своей профессии. Представьте себе, если бы они протестировали различные техники аплодисментов, чтобы выяснить, какая из них больше всего понравится их клиенту. В конце концов, существует несколько способов столкнуть две руки друг о друга, какой из них лучше?

Самая громкая конфигурация — та, в которой руки держатся под углом около 45 градусов друг к другу, а ладони частично перекрывают друг друга.

Это вопрос, который вдохновил Николаос Пападакис и Георгиос Ставрулакис – два инженера Технического университета Крита – для расследования. Преподавая акустику, Пападакис обнаружил, что его ученики часто хотели знать, как можно измерить звук, не используя дорогостоящее оборудование. Для подобных акустических измерений обычно нужен короткий, но громкий источник звука – и нет ничего дешевле, чем хлопок в ладоши.

Чтобы увидеть, насколько хорошо измерения хлопков в ладоши сравниваются с измерениями, выполненными с помощью дорогого акустического оборудования, исследователи попросили группу из 24 студентов выполнить одиночные хлопки в различных местах не менее чем с 11 различными конфигурациями рук. Каждый из них определялся уникальной комбинацией угла, под которым руки прижимаются друг к другу, и того, насколько пальцы одной руки перекрываются пальцами или ладонью другой.

Хотя, возможно, уже поздно помогать клакерам, результаты уже есть. (Акустика 2 224). Самая громкая конфигурация, генерирующая средний уровень звукового давления 85.2 дБ, — это та, в которой руки расположены под углом примерно 45 градусов друг к другу и ладони частично перекрываются (А2 на рисунке «Слушай, слушай»).

Но децибелы — это еще не все, когда дело касается звука: распределение частот также имеет жизненно важное значение. Так что же там работает лучше всего? Оказывается, есть один способ хлопать в ладоши, который дает особенно низкие звуки. Это предполагает удержание рук под углом 45 градусов, но с полностью перекрывающимися ладонями и слегка выпуклыми, чтобы заключить в себя воздушный карман (А1+ на рисунке).

Хотя плоские и куполообразные хлопки в ладоши нарушают воздух и создают волны давления, которые наши уши воспринимают как звуки, они делают это несколько по-разному. Когда две плоские руки сталкиваются, воздух между ними вытесняется все быстрее, в конечном итоге превышая скорость звука. Это создает резкое изменение давления, приводящее к возникновению ударных волн, которые составляют большую часть шума, который мы слышим.

При сложенных ладонях вокруг больших пальцев обычно остается зазор, поэтому не весь воздух выходит. Это приводит к более плавным изменениям давления, которые не создают большой ударной волны, но производят так называемый Резонанс Гельмгольца.

«В общем, резонатор Гельмгольца — это контейнер с газом с открытым отверстием», — говорит Пападакис. «При резонансе Гельмгольца объем воздуха внутри и рядом с открытым отверстием вибрирует из-за «пружинистости» воздуха внутри. Эта вибрация создает звук на достаточно низких частотах, которые другие конфигурации хлопков не могут воспроизводить с такой громкостью».

Это тот же феномен, который лежит в основе гула, который вы слышите, когда дуете на крышку бутылки, а также странного «шума моря» в морской ракушке. В последнем случае колебания звукового давления окружающей среды проникают в оболочку и отражаются от ее твердых внутренних поверхностей, при этом резонансные частоты усиливаются в закрытом воздушном кармане и имитируют свистящий шум океанских волн.

Каким бы поэтичным ни было использование ракушки, вы можете воссоздать этот эффект, используя только свои руки. Если вы сложите куполообразные ладони вместе, оставив зазор в месте соприкосновения больших пальцев, и поднесете этот промежуток к уху, вы вполне можете услышать знакомое шипение. Вы даже можете поиграть, меняя степень выпуклости своих рук, и при этом услышать заметное изменение частоты. Когда вы хлопаете в ладоши, придавая такую ​​форму, вы генерируете короткий громкий импульс на этих резонансах.

Уравнение Шреддингера: когда принцип неопределенности возрастает до 12

Итак, вооружившись этими знаниями, изменил ли Пападакис свою манеру хлопать? «Удивительно, да!» он говорит. «Особенно на концертах, которые мне очень понравились, и когда я хочу выразить свой энтузиазм и признательность артисту, я предпочитаю делать куполообразные хлопки в ладоши с резонансом Гельмгольца. Вероятно, это потому, что мне легче отличить звук моего собственного хлопка в ладоши среди общего звука аплодисментов, а также потому, что более богатый частотный состав и большая громкость в низкочастотном диапазоне лучше выражают мой энтузиазм».

Что касается меня, то пока я писал эту статью, я пробовал разные хлопки в ладоши (извиняюсь перед коллегами) и уже заметил, что стал более осознанно аплодировать на концертах. Кто знает? Возможно, если я сделаю достаточно заметный аплодисмент, я уговорю кого-нибудь дать мне бесплатные билеты. Тейлор Свифт, ты меня слышишь?

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Автомобили / электромобили, Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• ЧартПрайм. Улучшите свою торговую игру с ChartPrime. Доступ здесь.
• Смещения блоков. Модернизация права собственности на экологические компенсации. Доступ здесь.
• Источник: https://physicsworld.com/a/the-physics-of-hand-clapping-heres-how-to-do-it-best/