3.78. Свисты игрушки-пружинки слинки

Привяжем один конец пружинки слинки (см. задачу 1.65) к стенке и отправим свободный ее конец спускаться от стенки по ступенькам. Когда она растянется, ударим по пружинке карандашом и прислушаемся к звуку, издаваемому свободным концом. Мы услышим свистящее эхо: сначала эхо от свободного конца звучит на высокой частоте, но частота быстро упадет до низкой частоты. Что вызывает свист?

ОТВЕТ • Постучав по слинки, вы отправите по проволочке поперечные волны, то есть волны, при которых проволочка будет колебаться в перпендикулярном по отношению к ее длине направлении (в отличие от продольных волн, при которых проволочка колеблется вдоль длины проволочки). Скорость распространения поперечной волны зависит от частоты волны: более высокочастотные волны бегут быстрее низкочастотных. Когда вы постукиваете по проволочке, вы посылаете волны с широким спектром частот. Когда волны добираются до дальнего конца слинки, они отражаются и возвращаются к вам, причем сначала к вам приходит волна с наибольшей частотой, а волна с самой низкой частотой приходит последней. То, что проволочка свернута в спираль, похоже, не имеет значения.