Suoritamme tänään yhdessä YouTube-kanavan kirjoittajan AlexGyverin kanssa erittäin mielenkiintoisen näyttävän ja vaarallisen kokeen, joka auttaa näkemään äänen ja jopa tuntemaan sen lämmön.
Jos sinulta kysytään, mikä on ääntä, mitä vastaat? Todennäköisesti ääni on aalto, mutta mikä aalto, kuten voit kuvitella? Alla on kaavamainen esitys aaltomuodosta, mutta se ei varmasti lentä tässä muodossa kaiuttimista.
Ja tässä on klassinen kuva kaiuttimesta tulevasta äänestä:
Jo paljon lähempänä totuutta, mutta ääni kuuluu kaiuttimen takana, joten on oikein piirtää näin:
Muista vedessä olevat ympyrät, ne tulevat myös lähteestä ja kasvavat kooltaan, vain veden ympyrät, jos katsot niitä sivulta, näyttävät samalta aallolta, koska veden aalto on poikittais- tai siirtymäaalto. Vesimolekyylit siirtyvät toisiinsa nähden.
Mutta ilmassa oleva aalto on pitkittäisaalto tai veto-puristusaalto, ja se leviää sädettä pitkin, ts. Ilman puristus- ja harvennusalueet ovat pallon muotoisia.
Kuinka nähdä aalto ilmassa? Se on lähes mahdotonta tehdä paljaalla silmällä. Yksi silmiinpistävä esimerkki on räjähdyksen aiheuttama iskuaalto.
Jos räjähdys on riittävän voimakas, niin paineilmasta voi nähdä pallomaisen aallon. Sen ilma on niin tiheää, että se aiheuttaa ei-happamaa tuhoa. Mutta samaan aikaan ääni voidaan vangita esimerkiksi putken muodossa, jossa se lakkaa olemasta pallo ja saa nämä hyvin jännitys- ja puristuskerrokset.
Lisäksi tällaisessa ansassa ääni heijastuu takaseinästä ja ilmestyy ns. Seisova aalto, ja saamme jatkuvan ilmanpaineen jakauman putken sisällä ajan myötä. Ja tänään tarkkailemme tätä hyvin jännitteiden puristumisen aaltoa mielenkiintoisessa kokeilussa, jonka Heinrich Rubens suoritti ensimmäisen kerran vuonna 1904. Hänen kunniakseen kokeita kutsuttiin Rubens-putkeeksi.
Ensin teemme pienen asennuksen pienestä putkesta.Alumiiniputki, jonka halkaisija on 12 mm ja pituus noin 40 cm, on sopiva tähän tarkoitukseen.
Meidän on porattava putkiin reikiä, joiden halkaisija on noin 1 mm, pienellä etäisyydellä toisistaan, esimerkiksi 1 cm. Merkitsemme tulevien reikien paikat viivalla ja merkinnällä ja poraa.
Seuraavaksi tarvitsemme kaasupolttimen, mieluiten tämän:
Tämä poltin on injektiotyyppi. Kaasu sekoittuu ilman kanssa ennen sytyttämistä ja palamista, kuten sanotaan sinisellä liekillä. Mutta tarvitsemme puhdasta kaasua, joten suljemme ilmareiät teipillä. Vaikka tässä koko suutin poistetaan, se on vielä helpompaa.
Ja kiinnitä sähköteippi uudelleen. Putki kuumenee, mutta ei liikaa. Kiinnitä huomiota sylinteriin. Tämä on polttimien sylinteri, jossa on holkkipuristin, yläpuolella olevan aukon tulisi olla käännetty ylöspäin niin paljon kuin mahdollista, muuten poltin sylkee nestemäistä kaasua ja tulipaloa tulee paljon.
Ääniaaltojen lähde on kiinalainen älypuhelin, jolla on sovellus äänitaajuusgeneraattoriin (löytyy nimeltä google-markkinoilta).
Kiinnitämme älypuhelimen kaiuttimella putken toiseen päähän, plastiini auttaa tekemään tämän hermeettisesti. Tarvitsemme älypuhelimen kalvodynamiikan ollakseen maksimaalisesti yhteydessä luurin ilmaan. Kirjailija ei suosittele kokeen suorittamista kotona tai ilman aikuisen valvontaa sammuttimella, kaasu ei ole turvallisin lelu.
Ja meillä on 3 parametria, jotka voidaan konfiguroida. Nämä ovat: kaasun virtaus, äänenvoimakkuus ja taajuus. Kokeen ydin on, että tietyillä taajuuksilla putkeen ilmestyy seisova aalto ja kaasun paine on erilainen tämän aallon eri osissa, ja jossain on enemmän tulta, ja jossain vähemmän. Ja mielenkiintoisin on, että piikkien välinen etäisyys vastaa ääniaallon pituutta, tässä on kaikki suola. Ja sitten kirjailija huomasi, että savi alkoi sulaa.
Käytämme erityistä kestomuovia, joka pehmenee kuumassa vedessä, ja sitten voit veistää siitä esimerkiksi sovittimen putkesta älypuhelimeen. Tämä ei ole 3D-tulosta sinulle - tämä on taidetta.
Lasketaan nyt, äänen taajuus on melkein 2900 Hz, äänen nopeus propaani-butaanissa on melkein sama kuin ilmassa. Koulukaavan mukaan saamme aallonpituuden 12 cm.
Katsomme putkea. Valoidemme välillä, jotka meillä on senttimetri, aallonpituutta pidetään huipun läpi, 12 se on. Muuten, tämä kokeilu antaa meille mahdollisuuden ratkaista käänteinen ongelma, toisin sanoen, löytää äänen nopeus putkessa tunnetulla taajuudella. Lisäksi kokeilu on erittäin visuaalinen, mutta se osoittautui jotenkin ei kovin mahtavaksi, tulea, tulta ei ollut tarpeeksi. Lähennetään kokeilua ja saadaan lisää tulipaloa. Tätä varten ota metriputki, jonka halkaisija on 40 mm, se on kuuma. Suunnitelma on sama, poraamme reikiä, mutta tällä kertaa halkaisijaltaan 1,5 mm. Käynnistämme kaasua silikoniputken (kuten 6 mm) kautta, jota myydään LVI-kaupassa. Kiinnitämme sen osaan vitamiinipurkkiin. Ja se on vain asetettu polttimeen.
Yhdistämme kaiuttimen muovipullin yläosan kautta.
Yleensä tämä asia toimii - kuten tämä:
Erittäin sileä ja kaunis aaltomuoto, asennus toimii täydellisesti, mutta kaasun virtaus ei selvästikään riitä, älä vain kierrä kahvaa. Ongelma on suuttimessa, se on irrotettava polttimesta, koska hyvin vähän kaasua kulkee sen läpi.
Siellä se on. Mutta muusikolle kirjoittajalla ei ollut tarpeeksi kaiutinvoimaa, joten siirrymme suurempiin kaiuttimiin ja isompaan pulloon, ja tietysti asennamme kiinalaisen vahvistimen, jotta kaikki toimisi.
Suurella diffuusorilla varustettu kaiutin voi siirtää paljon suurempia ilmamääriä, mikä tarkoittaa, että reaktio äänelle on paljon terävämpi. Ja tällaisen asennuksen pitäisi vetää musiikkia, muuten, se näyttää puutarhan taskulampulta.
Muuten, toisin kuin poltin, vapaasti polttava kaasu polttaa paljon, mikä on toinen syy olla toistamatta tätä kokeilua kotona. Voit vain katsoa tekijän alkuperäisen videon:
Siinä kaikki. Kiitos huomiosta. Nähdään pian!