Hoy, junto con el autor del canal de YouTube AlexGyver, realizaremos un experimento espectacular y peligroso muy interesante que ayudará a ver el sonido e incluso sentir su calor.
Si le preguntan qué es el sonido, ¿qué responderá? Lo más probable es que el sonido sea una onda, pero ¿qué onda, como te la imaginas? A continuación se muestra una representación esquemática de la forma de onda, pero ciertamente no sale volando de los altavoces de esta forma.
Y aquí está la imagen clásica del sonido que proviene del altavoz:
Ya está mucho más cerca de la verdad, pero el sonido se escucha detrás del altavoz, por lo que es más correcto dibujar así:
Recuerde que los círculos en el agua, también salen de la fuente y aumentan de tamaño, solo los círculos en el agua, si los mira desde un lado, se ven como la misma onda, porque la onda en el agua es una onda transversal o una onda de desplazamiento. Las moléculas de agua se desplazan entre sí.
Pero la onda en el aire es una onda longitudinal o una onda de compresión por tracción, y se propaga a lo largo del radio, es decir, las áreas de compresión y rarefacción del aire tienen la forma de una esfera.
¿Cómo ver una ola en el aire? Es casi imposible hacer esto a simple vista. Un ejemplo sorprendente es la onda expansiva de una explosión.
Si la explosión es lo suficientemente potente, puede ver una onda esférica desde el aire comprimido. El aire que contiene es tan denso que causa tal destrucción no ácida. Pero al mismo tiempo, el sonido puede quedar atrapado, por ejemplo, en forma de una tubería en la que dejará de ser una esfera y obtendrá estas capas de tensión y compresión.
Además, en dicha trampa, el sonido se reflejará desde la pared posterior, y aparecerá la llamada onda estacionaria, y obtendremos una distribución constante de la presión del aire dentro de la tubería con el tiempo. Y hoy observaremos esta ola de compresión de tensión en un experimento interesante, que fue realizado por primera vez por Heinrich Rubens en 1904. En honor a él, los experimentos se llamaron la tubería de Rubens.
Para comenzar, haremos una pequeña instalación desde un tubo pequeño.Un tubo de aluminio con un diámetro de 12 mm y una longitud de aproximadamente 40 cm es adecuado para este propósito.
Necesitamos perforar agujeros en el tubo con un diámetro de aproximadamente 1 mm cada uno a una pequeña distancia uno del otro, digamos 1 cm. Marcamos los lugares de futuros agujeros con una regla y marcador y taladro.
A continuación, necesitamos un quemador de gas, preferiblemente este:
Este quemador es de tipo inyectable. El gas se mezcla con el aire antes de encenderse y arder, como dicen con una llama azul. Pero necesitamos gas limpio, por lo que sellamos los agujeros de aire con cinta adhesiva. Aunque aquí se elimina toda la boquilla, es aún más fácil.
Y arregle nuevamente la cinta aislante. La tubería se calentará, pero no demasiado. Presta atención al cilindro. Este es un cilindro para quemadores con una abrazadera de pinza, el corte en el lado superior debe girarse lo más posible, de lo contrario, el quemador escupirá gas líquido y habrá mucho fuego.
La fuente de ondas de sonido será un teléfono inteligente chino con una aplicación de un generador de frecuencia de sonido (se puede encontrar en el mercado de Google por su nombre).
Arreglamos el teléfono inteligente con el altavoz al segundo extremo del tubo, la plastilina ayudará a hacer esto herméticamente. Necesitamos que la dinámica de la membrana del teléfono inteligente esté conectada al máximo con el aire del teléfono. El autor no recomienda realizar este experimento en casa o sin la supervisión de un adulto con un extintor de incendios, el gas no es el juguete más seguro.
Y tenemos 3 parámetros que se pueden configurar. Estos son: flujo de gas, volumen de sonido y frecuencia. La esencia del experimento es que a ciertas frecuencias aparece una onda estacionaria en el tubo y la presión del gas es diferente en diferentes partes de esta onda, y en algún lugar hay más fuego y en otro lugar menos. Y lo más interesante es que la distancia entre los picos corresponde a la longitud de la onda de sonido, aquí es donde está toda la sal. Y luego el autor notó que la arcilla comenzó a derretirse.
Usaremos un termoplástico especial que se ablanda en agua caliente, y luego puede esculpirlo, por ejemplo, un adaptador de una tubería a un teléfono inteligente. Esta no es una impresión en 3D para usted, esto es arte.
Ahora calculemos, la frecuencia del sonido es de casi 2900 Hz, la velocidad del sonido en propano-butano es casi la misma que en el aire, respectivamente, de acuerdo con la fórmula de la escuela, obtenemos una longitud de onda de 12 cm.
Nos fijamos en la tubería. Entre las luces tenemos un centímetro, la longitud de onda se considera a través del pico, 12 es. Por cierto, este experimento nos permite resolver el problema inverso, es decir, encontrar la velocidad del sonido en una tubería a una frecuencia conocida. Además, el experimento es muy visual, pero resultó de alguna manera no muy espectacular, no hubo suficiente fuego, fuego. Acerquémonos al experimento y hagamos más fuego. Para hacer esto, tome un tubo medidor con un diámetro de 40 mm, estará caliente. El plan es el mismo, perforaremos agujeros, pero esta vez de 1.5 mm de diámetro. Iniciaremos el gas a través de un tubo de silicona (como 6 mm), que se vende en una tienda de fontanería. Lo pegaremos en parte del frasco de vitaminas. Y se acaba de poner en el quemador.
Conectamos el altavoz a través de la parte superior de la botella de plástico.
En general, esto funciona, así:
Forma de onda muy suave y hermosa, la instalación funciona perfectamente, pero el flujo de gas claramente no es suficiente, simplemente no tuerza el mango. El problema radica en la boquilla, debe desenroscarse del quemador, ya que muy poco gas pasa a través de ella.
Ahí está. Pero para el músico, el autor no tenía suficiente potencia de altavoz, por lo que pasamos a un altavoz más grande y una botella más grande, y por supuesto instalaremos un amplificador chino para que todo funcione.
Un altavoz con un gran difusor puede mover volúmenes de aire mucho más grandes, lo que significa que la reacción al sonido será mucho más aguda. Y tal instalación debería extraer la música, por cierto, parece una linterna de jardín.
Por cierto, a diferencia de un quemador, el gas que se quema libremente fuma mucho, lo cual es otra razón para no repetir este experimento en casa. Puedes ver el video original del autor:
Eso es todo. Gracias por su atencion Hasta pronto!