Ma, a YouTube-csatorna szerzőjével, AlexGyver-rel együtt egy nagyon érdekes látványos és veszélyes kísérletet fogunk készíteni, amely segít meglátni a hangot, sőt meg is érezni annak melegségét.
Ha megkérdezik, mi a hang, mit fogsz válaszolni? Valószínű, hogy a hang egy hullám, de melyik hullám, ahogy képzelted? Az alábbiakban vázlatosan ábrázoljuk a hullámformát, de ez mindenképpen nem repül ki a hangszórókból ilyen formában.
És itt van a hangszóró hangjának klasszikus képe:
Már sokkal közelebb van az igazsághoz, de a hangot a hangszóró mögött hallják, tehát helyesebb a következő rajz:
Ne felejtsd el a vízen lévő köröket, amelyek szintén kijönnek a forrásból, és méretük növekszik, csak a víz körök, ha oldalról nézünk, ugyanolyan hullámnak tűnnek, mert a víz hulláma keresztirányú vagy elmozdulási hullám. A vízmolekulák egymáshoz képest elmozdulnak.
A levegőben lévő hullám azonban hosszanti vagy szakító-kompressziós hullám, és a sugár mentén terjed, vagyis a levegő összenyomódásának és ritkításának területei gömb alakúak.
Hogyan lehet egy hullámot látni a levegőben? Szinte lehetetlen ezt szabad szemmel megtenni. Egy feltűnő példa a robbanásból származó sokkhullám.
Ha a robbanás elég erős, akkor a sűrített levegőből gömbhullámot láthat. A benne levegő annyira sűrű, hogy nem savas ilyen pusztulást okoz. Ugyanakkor a hang becsapódhat, például egy cső formájában, amelyben már nem lesz gömb, és megkapja ezeket a feszültség és tömörítés nagyon rétegeit.
Sőt, egy ilyen csapdában a hang visszatükröződik a hátsó falból, és megjelenik az úgynevezett állóhullám, és folyamatosan eloszlik a légnyomás a csőben az idő múlásával. És ma megfigyeljük ezt a feszültség-kompressziós hullámot egy érdekes kísérletben, amelyet Heinrich Rubens először 1904-ben végzett. Tiszteletére a kísérleteket Rubens-csőnek hívták.
Először egy kis csőből készítünk egy kis telepítést.Erre a célra egy 12 mm átmérőjű és körülbelül 40 cm hosszú alumínium cső használható.
Fúrnunk kell a csőbe lyukakat, amelyek átmérője kb. 1 mm, egymástól kis távolságra, mondjuk 1 cm-re. A jövőbeni lyukak helyeit vonalzóval és jelölővel megjelöljük és fúrjuk.
Ezután szükség van egy gázégőre, lehetőleg erre:
Ez az égő injekciós típusú. A gáz keveredik a levegővel, mielőtt meggyulladna és égne, ahogy azt kék lánggal mondják. De szükségünk van tiszta gázra, tehát szalaggal lezárjuk a levegő lyukakat. Bár itt a teljes fúvókát eltávolítják, még könnyebb.
Rögzítse újra az elektromos szalagot. A cső felmelegszik, de nem túl sok. Ügyeljen a hengerre. Ez egy henger égőkhöz, amelyek szorítóbilinccsel vannak ellátva, a felső oldalon lévő kivágást lehetőleg felfelé kell fordítani, különben az égő kifolyik a folyékony gázt és sok tüzet okoz.
A hanghullámok forrása egy kínai okostelefon, egy hangfrekvencia-generátor alkalmazásával (név szerint a google piacon található).
Rögzítjük az okostelefont a hangszóróval a cső második végéhez, a gyurma segít hermetikusan megtenni. Szükségünk van arra, hogy az okostelefon membrándinamikája maximálisan kapcsolódjon a kézibeszélő levegőjéhez. A szerző határozottan nem ajánlja ezt a kísérletet otthon vagy felnőtt felügyelete nélkül tűzoltó készülékkel, a gáz nem a legbiztonságosabb játék.
És 3 paraméter van konfigurálható. Ezek a következők: gázáram, hangerő és frekvencia. A kísérlet lényege, hogy bizonyos frekvenciákon állandó hullám lép fel a csőben, és a gáznyomás ennek a hullámnak a különböző részein eltérő, és valahol több tűz van, valahol kevesebb. És a legérdekesebb, hogy a csúcsok közötti távolság megegyezik a hanghullám hosszával, itt van minden só. Aztán a szerző észrevette, hogy az agyag megolvad.
Olyan speciális hőre lágyuló műanyagot fogunk használni, amely meleg vízben lágyul, majd később kivetíthet belőle egy adaptert egy csőből egy okostelefonhoz. Ez nem egy 3D-s nyomtatás neked - ez a művészet.
Most számoljuk ki: a hang gyakorisága közel 2900 Hz, a hang sebessége propán-butánban majdnem megegyezik a levegőben, az iskolai képlet szerint 12 cm hullámhosszot kapunk.
Nézzük a csövet. A centiméterben lévő lámpák között a hullámhosszt a csúcson keresztül vesszük figyelembe, 12 az. Mellesleg, ez a kísérlet lehetővé teszi számunkra az inverz probléma megoldását, azaz a hangsebesség megállapítását egy csőben egy ismert frekvencián. Ráadásul a kísérlet nagyon vizuális, de kiderült, hogy valahogy nem nagyon látványos, nem volt elég tűz, tűz. Nagyítsuk be a kísérletet, és készítsünk még több tüzet. Ehhez vegyen egy 40 mm átmérőjű csövet, mert forró lesz. A terv ugyanaz, lyukakat fúrunk, de ezúttal 1,5 mm átmérőjű. A gázt egy szilikoncsövön (például 6 mm) keresztül indítjuk el, amelyet egy vízvezeték-áruházban értékesítünk. Meg fogjuk ragasztani a jar vitaminok egy részébe. És azt csak az égőre helyezték.
A hangszórót a műanyag palack tetején keresztül csatlakoztatjuk.
Általában ez a dolog működik - így:
Nagyon sima és szép hullámforma, a telepítés tökéletesen működik, de a gázáram egyértelműen nem elég, csak ne csavarja meg a fogantyút. A probléma a fúvókában rejlik, és ki kell csavarni az égőből, mivel nagyon kevés gáz halad át rajta.
Itt van. A zenész számára azonban a szerzőnek nem volt elegendő hangszórója, ezért egy nagyobb hangszóróra és egy nagyobb palackra haladunk, és természetesen telepítünk egy kínai erősítőt, hogy mindez működjön.
A nagy diffúzorú hangszóró sokkal nagyobb mennyiségű levegőt képes mozgatni, ami azt jelenti, hogy a hangreakció sokkal élesebb lesz. És egy ilyen installációnak el kell húznia a zenét, egyébként úgy néz ki, mint egy kerti zseblámpa.
Mellesleg, az égővel ellentétben a szabadon égő gáz sokat dohányzik, ami egy másik ok, hogy ne ismételjük meg ezt a kísérletet otthon. Csak megnézheti a szerző eredeti videót:
Ez minden. Köszönöm a figyelmet. Találkozunk hamarosan!