250 likes | 543 Views
Rubensova trubice. Obsah. Trocha teorie o šíření zvuku Historie Podstata pokusu Jak jsme to postavili Vlastní experiment Komentář. Zvuk. mechanickým podnětem vyvolaná změna tlaku ovlivňující své okolí
E N D
Obsah • Trocha teorie o šíření zvuku • Historie • Podstata pokusu • Jak jsme to postavili • Vlastní experiment • Komentář
Zvuk • mechanickým podnětem vyvolaná změna tlaku ovlivňující své okolí • střední kvadratický tlak zvuku 60 dB = 0,02 Pa, porovnání atm. tlak: 101,325 kPa • Šíření zvuku: • podmínky: dostatečná frekvence budiče, střední volná dráha << vlnová délka • plyny, kapaliny – podélné vlnění, pevné látky – podélné i příčné vlnění
Rychlost zvuku • Isaac Newton (1643-1727) – 15% chyba – zanedbal tepelný děj při šíření • Pierre Laplace (1749-1827) – tlak a teplota se mění adiabaticky • termoakustické zařízení, akustický laser
Historie • John LeConte (1818-1891) • kalifornský profesor • zabývá se rychlostí zvuku, studuje vibrace předmětu v kapalině, prokazuje, že plameny jsou citlivé na zvuk. • Karl Rudolf Koening (1832-1901) • německý fyzik • "výrobce hudebních nástrojů" • konstruuje hořící manometr • vynálezce ladičky
Historie • August von Kundt (1839-1894) • německý fyzik: • Kundtova trubice – demonstrace stojatého vlnění • Heinrich Rubens (1865 – 1922) • německý fyzik • Rubensova trubice (1905), • el-mag záření • George W. Ficken and Francis C. Stephenson (1979) – teoretické odvození
Náš postup(aneb jak jsme to postavili my) • Reproduktory (18W) • Plynová bomba s hadicí
Náš postup(aneb jak jsme to postavili my) • Kovová trubice 1 • l = 130cm • d = 3,5cm • 127 děr po 1cm (průměr 1,5mm) • Kovová trubice 2 • l = 200cm • d = 6,5cm • 190 děr po 1cm (průměr 1,5mm)
Náš postup(aneb jak jsme to postavili my) • Bezpečnostní rizika • Výbuch • Hoření reproduktoru/zarážky
Akustický tlak • Uzel • Největší rychlost částic • Kmitna • Částice jsou v klidu • Stojaté podélné vlnění
Pokus • Sledujte • Pozice minim a maxim (zda je na konci trubice max/min) • Zda plameny oscilují nebo hoří konstantně
Interpretace experimentu • Nízká intenzita • → tření plynu o trubici → prodloužení vlny • Pevný konec: minimum jasnosti • Plameny hoří s konstantní výškou • Vyšší intenzita • → tření překonáno • Pevný konec: maximum jasnosti • Plameny oscilují (v části periody vzduch nasáván) Stojaté podélné vlnění
Zdroje • http://en.wikipedia.org/wiki/Rubens'_tube • http://fyzmatik.pise.cz/40547-rubensova-trubice-demonstrace-stojateho-vlneni.html • http://kdf.mff.cuni.cz/veletrh/sbornik/Veletrh_12/12_02_Konecny.html • http://www.walter-fendt.de/ph14cz/stwaverefl_cz.htm • http://webfyzika.fsv.cvut.cz/PDF/prednasky/akustika.pdf • http://www.fysikbasen.dk/English.php?page=Vis&id=6 • http://dml.cz/bitstream/handle/10338.dmlcz/121286/CasPestMatFys_048-1919-2_8.pdf • http://dml.cz/bitstream/handle/10338.dmlcz/108868/CasPestMatFys_056-1927-1_11.pdf • Feynmanovy přednášky z fyziky
Poděkování • Heinrichu Rubensovi • Ing. Aloisi Motlovi, CSc. • Rodičům • Ing. Vojtěchu Svobodovi, CSc.