اليوم ، مع مؤلف قناة اليوتيوب AlexGyver ، سنجري تجربة مثيرة وخطيرة مثيرة للاهتمام ستساعد على رؤية الصوت وحتى الشعور بدفئه.
إذا تم سؤالك ما هو الصوت فماذا ستجيب؟ على الأرجح ، الصوت هو موجة ، ولكن ما هي الموجة ، كما تتخيلها؟ فيما يلي تمثيل تخطيطي للشكل الموجي ، ولكنه بالطبع لا يطير من مكبرات الصوت في هذا الشكل.
وهذه هي الصورة الكلاسيكية للصوت الصادر من السماعة:
إنه بالفعل أقرب كثيرًا إلى الحقيقة ، ولكن يتم سماع الصوت خلف السماعة ، لذلك من الأصح أن ترسم مثل هذا:
تذكر الدوائر على الماء ، فهي تخرج أيضًا من المصدر وتزداد في الحجم ، فقط الدوائر على الماء ، إذا نظرت إليها من الجانب ، تبدو مثل الموجة نفسها ، لأن الموجة على الماء هي موجة عرضية أو موجة إزاحة. تتحلل جزيئات الماء بالنسبة لبعضها البعض.
لكن الموجة في الهواء هي موجة طولية أو موجة ضغط شد ، وتنتشر على طول نصف القطر ، أي أن مناطق الضغط وتقلص الهواء لها شكل كروي.
كيف ترى موجة في الهواء؟ يكاد يكون من المستحيل القيام بذلك بالعين المجردة. أحد الأمثلة البارزة على ذلك موجة الصدمة الناتجة عن انفجار.
إذا كان الانفجار قويًا بما يكفي ، فيمكنك أن ترى موجة كروية من فوق الهواء المضغوط. الهواء الموجود فيه كثيف للغاية لدرجة أنه يسبب مثل هذا التدمير غير الحمضي. ولكن في الوقت نفسه ، يمكن دفع الصوت إلى مصيدة ، على سبيل المثال ، على شكل أنبوب سيتوقف فيه عن كونه كرة ويحصل على هذه الطبقات من التوتر والضغط.
علاوة على ذلك ، في مثل هذا المصيدة ، سوف ينعكس الصوت من الجدار الخلفي ، وستظهر موجة دائمة تسمى ، وسوف نحصل على توزيع مستمر لضغط الهواء داخل الأنبوب بمرور الوقت. واليوم سنلاحظ هذه الموجة من ضغط التوتر في تجربة مثيرة ، أجرتها هاينريش روبنز لأول مرة في عام 1904. تكريما له ، تم استدعاء التجارب أنبوب روبنز.
أولاً ، سنقوم بتثبيت صغير من أنبوب صغير.أنبوب ألومنيوم بقطر 12 مم وطول حوالي 40 سم مناسب لهذا الغرض.
نحتاج إلى حفر ثقوب في الأنبوب بقطر حوالي 1 مم لكل منهما على مسافة صغيرة من بعضها البعض ، على سبيل المثال 1 سم. نحتفل بأماكن الثقوب المستقبلية مع مسطرة وعلامة وحفر.
بعد ذلك ، نحتاج إلى موقد غاز ، يفضل أن يكون هذا الموقد:
هذا الموقد هو نوع الحقن. يمتزج الهواء بالهواء قبل أن يشتعل ويحترق كما يقولون بلهب أزرق. لكننا نحتاج إلى غاز نظيف ، لذلك نقوم بإغلاق فتحات الهواء بشريط. على الرغم من إزالة الفوهة بالكامل هنا ، إلا أنها أسهل.
وقم بإصلاح الشريط الكهربائي مرة أخرى. سوف يسخن الأنبوب ، ولكن ليس كثيرًا. انتبه إلى الأسطوانة. هذه أسطوانة للسخانات مع مشبك كوليت ، ويجب أن يتحول القصاص على الجانب العلوي إلى أقصى حد ممكن ، وإلا سيبصق الموقد الغاز السائل وسيكون هناك الكثير من الحريق.
سيكون مصدر الموجات الصوتية هو هاتف ذكي صيني مع تطبيق مولد تردد الصوت (يمكن العثور عليه في سوق جوجل بالاسم).
نقوم بإصلاح الهاتف الذكي مع السماعة إلى الطرف الثاني من الأنبوب ، سيساعد البلاستيسين على القيام بذلك بإحكام. نحن بحاجة إلى ديناميكيات الغشاء للهاتف الذكي ليتم توصيله إلى أقصى حد بالهواء في الهاتف. لا ينصح المؤلف بشدة بإجراء هذه التجربة في المنزل أو بدون إشراف بالغ باستخدام طفاية حريق ، فال غاز ليس اللعبة الأكثر أمانًا.
ولدينا 3 معلمات يمكن تكوينها. هذه هي: تدفق الغاز وحجم الصوت والتردد. جوهر التجربة هو أنه عند ترددات معينة تظهر موجة واقفة في الأنبوب ويختلف ضغط الغاز في أجزاء مختلفة من هذه الموجة ، وفي مكان ما يكون هناك المزيد من النار ، وفي مكان أقل. والشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن المسافة بين القمم تتوافق مع طول الموجة الصوتية ، حيث يوجد كل الملح. ثم لاحظ المؤلف أن الطين بدأ يذوب.
سنستخدم بلاستيك حراري خاص ينعم في الماء الساخن ، ومن ثم يمكنك النحت منه ، على سبيل المثال ، محول من أنبوب إلى هاتف ذكي. هذه ليست طباعة ثلاثية الأبعاد بالنسبة لك - هذا فن.
الآن دعونا نحسب ، تردد الصوت هو 2900 هرتز تقريبًا ، سرعة الصوت في البروبان - البوتان تقريبًا هي نفسها في الهواء ، على التوالي ، وفقًا لصيغة المدرسة ، نحصل على طول موجي 12 سم.
نحن ننظر إلى الأنبوب. بين الأضواء لدينا سنتيمتر ، يعتبر الطول الموجي من خلال الذروة ، 12 هو. بالمناسبة ، تسمح لنا هذه التجربة بحل المشكلة العكسية ، أي العثور على سرعة الصوت في الأنبوب بتردد معروف. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التجربة مرئية للغاية ، لكنها اتضح أنها ليست مذهلة إلى حد ما ، لم يكن هناك ما يكفي من النار ، النار. لنقم بتكبير التجربة ونشعل المزيد من النيران. للقيام بذلك ، خذ أنبوب متر بقطر 40 مم ، سيكون ساخناً ، الخطة هي نفسها ، سنقوم بحفر ثقوب ، ولكن هذه المرة قطر 1.5 مم. سنبدأ الغاز من خلال أنبوب سيليكون (مثل 6 مم) ، يباع في متجر السباكة. سنلتصق به في جزء من جرة الفيتامينات. ويتم وضعها فقط على الموقد.
نقوم بتوصيل السماعة من خلال الجزء العلوي من الزجاجة البلاستيكية.
بشكل عام ، يعمل هذا الشيء - مثل هذا:
الشكل الموجي السلس والجميل للغاية ، يعمل التثبيت بشكل مثالي ، ولكن من الواضح أن تدفق الغاز ليس كافيًا ، فقط لا تلف المقبض. تكمن المشكلة في الفوهة ، فهي بحاجة إلى فكها من الموقد ، حيث يمر القليل من الغاز عبرها.
ها هي. لكن بالنسبة للموسيقي ، لم يكن المؤلف لديه ما يكفي من قوة السماعة ، لذلك ننتقل إلى مكبر صوت أكبر وزجاجة كبيرة ، وبالطبع سنقوم بتركيب مضخم صيني لجعل كل شيء يعمل.
يمكن للسماعة ذات الناشر الكبير تحريك كميات أكبر بكثير من الهواء ، مما يعني أن التفاعل مع الصوت سيكون أكثر حدة. ومثل هذا التثبيت يجب أن يسحب الموسيقى ، بالمناسبة ، يبدو مثل مصباح يدوي الحديقة.
بالمناسبة ، على عكس الموقد ، فإن الغاز المحترق يدخن كثيرًا ، وهذا سبب آخر لعدم تكرار هذه التجربة في المنزل. يمكنك فقط مشاهدة الفيديو الأصلي للمؤلف:
هذا كل شيء. شكرا لكم على اهتمامكم. اراك قريبا!