СИРЕНА

Сирена, изобретенiе которой принадлежитъ Каньяру де Латуръ (Cagniard de Latour), изображена въ вертикальномъ разрезѣ. H есть цилиндрнческiй ящикъ изъ латуни, въ который воздухъ впускается посредствомъ органныхъ меховъ, устройство которыхъ мы опишемъ ниже. Верхнее основанiе ящика есть круглая горизонтальная доска tt, на которой находятся, въ равныхъ разстоянiяхъ на окружности, круглыя отверстiя О, О. Круглая доска SS, вращающаяся вокругъ вертикальной оси, помещается параллельно неподвижной доске и на небольшомъ отъ нея разстоянiи на ней находятся также отверстiя, равныя по числу и соответствующая отверстiямъ первой. Оси этихъ отверстiй наклонены къ плоскостямъ круговъ, такъ что отверстiя верхняго круга находятся въ направленiяхъ, противоиодожныхъ направленно отверстiй нижняго круга. Вообразимъ, что при начале опыта, отверстiя верхняго круга находятся прямо противъ отверстiй неподвижнаго; воздухъ, введенный въ ящикъ H посредствомъ меховъ, можетъ выходить согнутыми каналами; но, достигая стѣнки канала, онъ производитъ на него давлеше, приводящее верхней кругъ въ движение. Тогда обѣ системы отверстiй не совпадаютъ болѣе, и это совпаденiе тогда только возстановится, когда верхнiй кругъ повернется на уголъ, равный углу разстоянiя двухъ послѣдовательныхъ отверстiй; тогда воздухъ опять врывается, сообщаетъ верхнему кругу новый толчекъ, ускоряющiй его движенiе, и т. д. Если мы будемъ быстро впускать воздухъ мѣхами и при этомъ постоянно прибавлять скорость вращенiя, то услышимъ звукъ, сначала очень низкiй, но потомъ возвышающiйся no мере возрастанiя скорости вращенiя до того, что делается наконецъ очень высокимъ. Этотъ звукъ, какъ и можно предположить, происходитъ отъ перiодическаго выпусканiя воздуха.
Положимъ что опытъ производится надъ сиреной, имеющей 20 отверстiй на каждомъ изъ круговъ. Если-бы на верхнемъ кругу было только одно отверстiе, то при каждомъ обороте это отверстiе совпадало-бы попеременно со всеми 20 отверстии неподвижнаго круга, такъ что при каждомъ обороте выходъ воздуха 20 разъ начинался бы и прерывался; отсюда проистекаютъ перiодическiе толчки, сообщаемые наружному воздуху, который, вследствiе своей упругости, противодействуетъ, едва лишь толчекъ прекратится; другими словами, происходитъ колебательное движенiе, производящее звукъ. Наконецъ, если на подвижномъ круге будетъ еще 19 отверстiй, то въ тотъ моментъ, когда первое будетъ совпадать, остальныя также будутъ соответствовать отверстiямъ неподвижнаго круга: следовательно уходъ воздуха будетъ производиться двадцатью отверстиями заразъ, но это совершится только 20 разъ во время полнаго оборота круга; и въ наружномъ воздухе внятны будутъ только 20 колебанiй. Звукъ будетъ иметь большую напряженность, но высота его будетъ та же самая, если не изменимъ скорости вращенiя. Чтобы мочь сосчитать числа колебанiй, соответствующих различнымъ звукамъ, то къ верхней части подвижнаго круга приделывается безконечный винтъ GV, который зацепляетъ зубчатое колесо В, на окружности котораго находится 100 зубцовъ; при всякомъ обороте круга, колесо подвигается на одинъ зубецъ, и передвигаетъ на одно деленiе стрелку, выходящую наружу и двигающуюся по циферблату, окружность котораго тоже разделена на 100 деленiй. Другое колесо D, имеющее на своей оси также стрелку, движущуюся по наружному циферблату, показываетъ сотни круговъ; для этой цели къ оси колеса В приделанъ прибавокъ Ll, конецъ котораго L захватываетъ одинъ зубецъ колеса D, всякiй разъ какъ В совершитъ полный оборотъ; тогда колесо D подвинется на одинъ зубецъ, а стрелка его — на одно деленiе впередъ. Наконецъ, такъ какъ не всегда можетъ быть необходимо, чтобы колесо В зацепляло колесо D, то для этого металлическая доска, на которой утверждены колеса Р и В, получаетъ маленькое движенiе вправо или влево, смотря потому, которую изъ двухъ пуговокъ R и r намъ вздумается прижать; черезъ это зубцы колеса В приблизятся или отодвинутся отъ винта Vv.
Если нужно определить посредствомъ сирены число колебанiй какого нибудь звука, то снарядъ помещается на мехи, когда колеса не захватываютъ винта, а стрелки обоихъ показываютъ нуль деленiй циферблата. Тогда начинаютъ действовать мехами и ускоряютъ вращеше круговъ до техъ поръ, пока звукъ сирены не идетъ въ униссонъ съ темъ звукомъ, число колебанiй котораго намереваются определить; для сцепленiя колесъ пуговка r прижимается и этотъ моментъ отнимается на часахъ показываюшихъ секунды. Униссонъ поддерживается какъ возможно дольшe, впродолженiи, напримеръ, несколькихъ минутъ и наконецъ опытъ заканчивается темъ, что прижимается пуговка R и отмечается этотъ моментъ. Такимъ образомъ делается известно число оборотовъ сделанныхъ кругомъ въ определенное время; а изъ него уже легко вывести число колебанiй въ секунду. Действительно, положимъ что после того какъ опытъ продолжался 2 минуты 10 10 секундъ, или 130 секундъ, стрелка единицъ оборотовъ показываетъ 30, а стрелка сотенъ—27. Значитъ, кругъ сдѣлалъ 2730 оборотовъ, и если отверстiй 20, то произошло всего 2730x20 или 54600 колебанiй; а раздѣливъ на число секундъ—54600/130 или 420 колебанiй въ секунду.