Класс!ная физика



Поющая вода. Пугливая проволока. Опыты

09.2017


"ПОЮЩАЯ " ВОДА


Как вам известно, звук — это колебания воздуха. Практически любой предмет будет звучать, если заставить его быстро колебаться, совершая не менее пятидесяти колебаний в секунду. Правда, не всегда это будет мелодичный, приятный для уха звук. Иногда это просто стук, скрип, шорох — одним словом, шум. В других случаях, когда, например, колеблются от трения пальцем стенки бокала, мы слышим мелодичный звук.
Сейчас мы с вами сделаем интересный прибор, с помощью которого вы сможете проделать много опытов и помимо тех, которые описаны здесь.

Этот прибор придумал физик Чичистер Белл в прошлом веке.
В магазинах, где продаются аквариумы для рыб, можно приобрести толстую стеклянную трубку, согнутую под острым углом. Диаметр трубки около 1 сантиметра. Установите ее на деревянной подставке. На ее вертикальный конец натяните тонкую резиновую пленку от воздушного шарика, крепко перевязав ее ниткой. На другой конец наденьте склеенный из тонкого картона рупор. Диаметр его раструба 20—25 сантиметров. К его узкому концу приклейте картонный ободок, для того чтобы рупор хорошо держался на стеклянной трубке.







Теперь нам нужно получить тонкую сильную струю воды. Подберите пипетку с очень маленьким отверстием диаметром примерно 0,3—0,5 миллиметра. Если такой пипетки не найдете, то нужно уменьшить отверстие. Оплавив ее конец над пламенем газовой плиты, в другой конец надо сильно подуть. Чтобы не обжечься, этот другой конец пипетки предварительно вставьте в подходящую резиновую трубку. От сильного дутья можно получить в оплавленном конце стеклянной трубки отверстие меньше 1 миллиметра.





Такой способ рекомендовал сам изобретатель этого прибора. Но у него в запасе было несколько стеклянных трубок, и тогда он мог выбрать из них трубку с отверстием нужного диаметра. Поэтому и вы запаситесь несколькими пипетками и проделайте все в присутствии кого-нибудь из взрослых.

Обработанный стеклянный наконечник с нужным отверстием соедините с резиновой трубкой, хорошо обмотав место соединения липкой лентой. Другой конец трубки нужно надежно укрепить на водопроводном кране. Напор воды следует регулировать, чуть-чуть открыв кран.

Приступим к опытам. Струю нужно направить вертикально вниз на резиновую мембрану — пленку, натянутую на конец стеклянной трубки. При небольшом расстоянии наконечника от мембраны никакого звука не будет. При увеличении расстояния вы услышите из рупора грохот. Колебания, происходящие в струе, создают колебания и резиновой мембраны.

Регулируя очень плавно напор струи и высоту ее падения на мембрану, можно получить и чистую музыкальную ноту. Если заставить колебаться наконечник, его колебания передадутся струе, а уже с нее попадут на мембрану. Так, когда вы приставите к стеклянному наконечнику будильник (только не облейте его!) и отрегулируете силу струи, вы услышите из рупора громкое тиканье.

При прикладывании к наконечнику куска доски тоже слышится из рупора звук. Доска воспринимает по­сторонние колебания и передает их наконечнику.






Если у вас не окажется нужной согнутой стеклянной трубки, можно ее заменить другой — металлической.
Возьмите медную или железную трубку диаметром 2 сантиметра и длиной 20 сантиметров. На расстоя­нии 3 сантиметров от конца в ее стенке просверлите отверстие, вставьте в него кусочек медной трубки длиной 3 сантиметра и диаметром 1,5 сантиметра. Место соединения трубок пропаяйте. Рупор делается, как уже было описано выше, и надевается на короткую медную трубку. На верхний конец длинной трубки натяните резиновую мембрану. Подставку сделайте из деревянной дощечки. К ее середине прикрепите шурупом кусочек круглой палочки и наденьте на нее свободный нижний конец трубки.

Чтобы получить тонкую сильную струю, наконечник можно сделать и по-другому, используя утолщенный металлический стержень шариковой ручки. Шарик нужно вытолкнуть, баллон очистить от остатков пасты. Прижимая конец стержня к какой-нибудь металлической пластинке и обкатывая его, можно сузить отверстие до желаемого размера.
Конечно, опыты с «поющей» струей нужно проводить в большом тазу или на открытом воздухе.



"ПУГЛИВАЯ" ПРОВОЛОКА


Налейте в два одинаковых бокала поровну воды. Слегка ударьте карандашом по одному бокалу — раздастся какой-то звук. Изменяя количество воды в другом бокале, добейтесь того, чтобы и он издавал такой же звук.
Теперь поставьте бокалы на расстоянии 10—12 сантиметров друг от друга.

Положите на тот, что дальше от вас, прямой кусок тонкой проволоки. Теперь постучите карандашом по ближнему бокалу — проволока на дальнем задрожит...
Почему?

Источники: журн. "Здравствуй, физика" Л. Гальперштейн; "Занимательные опыты по физике" Л.А. Горев




Устали? - Отдыхаем!

Вверх