วันนี้ร่วมกับผู้แต่งช่อง AlexGyver ของ YouTube เราจะทำการทดลองที่น่าตื่นเต้นและอันตรายที่น่าสนใจซึ่งจะช่วยให้เห็นเสียงและรู้สึกถึงความอบอุ่น
หากคุณถูกถามว่าเสียงอะไรคุณจะตอบอย่างไร เป็นไปได้มากว่าเสียงเป็นคลื่น แต่คุณคิดว่าเป็นคลื่นอะไร ด้านล่างนี้เป็นตัวแทนของรูปคลื่นของคลื่น แต่แน่นอนว่ามันไม่ได้บินออกจากลำโพงในรูปแบบนี้
และนี่คือภาพคลาสสิคของเสียงที่มาจากลำโพง:
ใกล้ความจริงแล้วมาก แต่ได้ยินเสียงด้านหลังลำโพงดังนั้นการวาดที่ถูกต้องมากขึ้น:
จำวงกลมบนน้ำพวกมันก็ออกมาจากแหล่งกำเนิดและเพิ่มขนาดเฉพาะวงกลมบนน้ำถ้าคุณมองพวกมันจากด้านข้างดูเหมือนคลื่นเดียวกันเพราะคลื่นบนน้ำเป็นคลื่นตามขวางหรือคลื่นแทนที่ โมเลกุลของน้ำจะถูกแทนที่ด้วยความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน
แต่คลื่นในอากาศเป็นคลื่นตามยาวหรือคลื่นแรงอัดและมันแพร่กระจายไปตามรัศมีนั่นคือพื้นที่ของการบีบอัดและการทำให้บริสุทธิ์ของอากาศมีรูปร่างเป็นทรงกลม
วิธีดูคลื่นในอากาศ? แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำเช่นนี้ด้วยตาเปล่า ตัวอย่างที่โดดเด่นอย่างหนึ่งคือคลื่นกระแทกจากการระเบิด
หากการระเบิดนั้นมีพลังมากพอคุณจะเห็นคลื่นทรงกลมจากเหนืออากาศอัด อากาศในนั้นหนาแน่นมากจนทำให้เกิดการทำลายแบบไม่เป็นกรด แต่ในเวลาเดียวกันเสียงสามารถติดอยู่ในรูปแบบของท่อที่จะหยุดเป็นทรงกลมและรับความตึงเครียดและการบีบอัด
ยิ่งไปกว่านั้นในกับดักเสียงดังกล่าวจะถูกสะท้อนออกมาจากผนังด้านหลังและที่เรียกว่าคลื่นนิ่งจะปรากฏขึ้นและเราจะได้รับการกระจายแรงดันอากาศอย่างคงที่ภายในท่อเมื่อเวลาผ่านไป และวันนี้เราจะสังเกตุเห็นคลื่นของการบีบอัดความตึงเครียดในการทดลองที่น่าสนใจซึ่งจัดทำโดย Heinrich Rubens ครั้งแรกในปี 2447 เพื่อเป็นเกียรติแก่เขาการทดลองถูกเรียกว่ารูเบนส์ไพพ์
เริ่มต้นด้วยเราจะทำการติดตั้งขนาดเล็กจากหลอดขนาดเล็กหลอดอลูมิเนียมที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 12 มม. และความยาวประมาณ 40 ซม. เหมาะสำหรับวัตถุประสงค์นี้
เราจำเป็นต้องเจาะรูในหลอดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 มม. แต่ละอันในระยะทางที่ห่างจากกันประมาณ 1 ซม. เราทำเครื่องหมายสถานที่ของหลุมในอนาคตด้วยไม้บรรทัดและเครื่องหมายและสว่าน
ต่อไปเราต้องใช้เครื่องเขียนแก๊สโดยเฉพาะอันนี้:
เครื่องเขียนนี้เป็นชนิดฉีด แก๊สผสมกับอากาศก่อนที่จะจุดไฟและเผาไหม้ตามที่พวกเขาพูดด้วยเปลวไฟสีฟ้า แต่เราต้องการก๊าซที่สะอาดดังนั้นเราจึงปิดรูอากาศด้วยเทป แม้ว่าที่นี่จะเอาหัวฉีดออกทั้งหมด แต่ก็ง่ายยิ่งขึ้น
และแก้ไขเทปไฟฟ้าอีกครั้ง ท่อจะร้อนขึ้น แต่ไม่มากเกินไป ให้ความสนใจกับกระบอกสูบ นี่คือกระบอกสูบสำหรับหัวเผาที่มีหัวหนีบ collet ควรจะหันด้านบนออกให้มากที่สุดมิฉะนั้นหัวเตาจะพ่นแก๊สเหลวและจะมีไฟจำนวนมาก
แหล่งที่มาของคลื่นเสียงจะเป็นสมาร์ทโฟนจีนที่มีแอปพลิเคชั่นเครื่องกำเนิดความถี่เสียง (สามารถพบได้ในตลาด google ตามชื่อ)
เราซ่อมสมาร์ทโฟนด้วยลำโพงไปยังปลายท่อที่สองดินน้ำมันจะช่วยทำสิ่งนี้อย่างผนึกแน่น เราต้องการเมมเบรนไดนามิกส์ของสมาร์ทโฟนเพื่อเชื่อมต่อกับอากาศในโทรศัพท์มือถือได้สูงสุด ผู้เขียนไม่แนะนำให้ทำการทดลองนี้ที่บ้านหรือโดยไม่ได้รับการดูแลจากผู้ใหญ่ด้วยถังดับเพลิงก๊าซไม่ใช่ของเล่นที่ปลอดภัยที่สุด
และเรามี 3 พารามิเตอร์ที่สามารถกำหนดค่าได้ เหล่านี้คือการไหลของก๊าซปริมาณเสียงและความถี่ สาระสำคัญของการทดลองคือในบางช่วงความถี่คลื่นนิ่งปรากฏขึ้นในหลอดและความดันของก๊าซแตกต่างกันในส่วนต่าง ๆ ของคลื่นนี้และบางแห่งมีไฟมากกว่าและบางแห่งก็มีน้อยกว่า และสิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือระยะห่างระหว่างยอดเขาตรงกับความยาวของคลื่นเสียงนี่คือที่ที่เกลือทั้งหมดอยู่ จากนั้นผู้เขียนสังเกตว่าดินเริ่มละลาย
เราจะใช้เทอร์โมพลาสติกแบบพิเศษที่นุ่มในน้ำร้อนและจากนั้นคุณสามารถแกะสลักจากมันตัวอย่างเช่นอะแดปเตอร์จากท่อไปยังสมาร์ทโฟน นี่ไม่ใช่งานพิมพ์ 3 มิติสำหรับคุณ - นี่คืองานศิลปะ
ตอนนี้ลองคำนวณความถี่ของเสียงอยู่ที่ 2,900 Hz ความเร็วของเสียงในโพรเพนบิวเทนเกือบจะเหมือนกับในอากาศตามลำดับตามสูตรของโรงเรียนเราได้ความยาวคลื่น 12 ซม.
เราดูที่ท่อ ระหว่างแสงที่เรามีหนึ่งเซ็นติเมตรความยาวคลื่นจะถูกพิจารณาผ่านจุดสูงสุด 12 มันคือ โดยวิธีการทดสอบนี้ช่วยให้เราสามารถแก้ปัญหาผกผันคือการหาความเร็วของเสียงในท่อที่ความถี่ที่รู้จัก ยิ่งกว่านั้นการทดลองนั้นเป็นภาพที่เห็นได้ชัด แต่มันกลับกลายเป็นว่าไม่ได้น่าตื่นเต้นอย่างยิ่งมีไฟและไฟไม่เพียงพอ ลองซูมดูการทดลองและจุดไฟให้มากขึ้น เมื่อต้องการทำเช่นนี้ให้ใช้ท่อเมตรที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 40 มม. จะร้อนแผนเดียวกันเราจะเจาะรู แต่คราวนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 มม. เราจะเริ่มต้นแก๊สผ่านท่อซิลิโคน (เช่น 6 มม.) ขายในร้านขายท่อประปา เราจะติดมันในส่วนของขวดวิตามิน และมันก็แค่วางลงบนเตา
เราเชื่อมต่อลำโพงผ่านด้านบนของขวดพลาสติก
โดยทั่วไปสิ่งนี้ใช้งานได้ - เช่นนี้:
รูปคลื่นที่ราบเรียบและสวยงามมากการติดตั้งใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ แต่การไหลของก๊าซไม่ชัดเจนพอเพียงอย่าบิดที่จับ ปัญหาอยู่ในหัวฉีดซึ่งจำเป็นต้องคลายเกลียวออกจากหัวเผาเนื่องจากก๊าซผ่านไปน้อยมาก
นั่นไง แต่สำหรับนักดนตรีผู้แต่งไม่มีพลังลำโพงเพียงพอเราจึงย้ายไปที่ลำโพงขนาดใหญ่และขวดใหญ่และแน่นอนว่าเราจะติดตั้งแอมป์จีนเพื่อให้ใช้งานได้ทั้งหมด
ลำโพงที่มีตัวกระจายขนาดใหญ่สามารถเคลื่อนที่อากาศในปริมาณที่มากขึ้นซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยาต่อเสียงจะคมชัดกว่ามาก และการติดตั้งแบบนี้ควรดึงเพลงออกมาดูเหมือนกับไฟฉายในสวน
โดยวิธีการที่แตกต่างจากเครื่องเขียน, การเผาไหม้ก๊าซได้อย่างอิสระสูบบุหรี่จำนวนมากซึ่งเป็นเหตุผลที่ไม่ทำซ้ำการทดลองนี้ที่บ้าน คุณสามารถดูวิดีโอต้นฉบับของผู้เขียน:
นั่นคือทั้งหมดที่ ขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ แล้วพบกันเร็ว ๆ นี้!