47. Пылевые фигуры Кундта.
Трубка Кундта давно служит простым приспособлением для демонстрации стоячих звуковых волн, но можете ли вы объяснить, как она действует? Трубка Кундта представляет собой длинную стеклянную трубку, в которой насыпано немного легкого порошка (например, пробковой пыли или ликоподия). Один конец трубки запаян, в другом − с помощью пробки укреплен медный стержень. Если потереть стержень наканифоленной замшей, он начнет скрипеть, а пыль расположится аккуратными кучками вдоль трубки. Видимо, такое распределение обусловлено стоячими звуковыми волнами. Но как это происходит? Более того, если внимательно присмотреться к такой кучке, то можно заметить, что она покрыта поперечными бороздками. Если стоячие волны образуют кучки пыли, то как возникают бороздки? Если заменить стержень громкоговорителем, издающим чистый тон, то между кучками в поперечном сечении трубки образуются очень тонкие пылевые диски. Почему они появляются?
Ответ:
Колебания стержня возбуждают внутри трубки стоячую звуковую волну. Пыль из тех мест, где колебания столба воздуха имеют пучности, постепенно перемещается в области узлов, собираясь там в относительно большие кучки, показанные на рисунке. При наличии достаточно быстрых воздушных потоков в трубе возникают вихри. В тех местах, где два соседних вихря одновременно поднимаются и опускаются, откладывается меньше пыли.
Смотрите еще
- Физические явления, интересные физические вопросы, о физике интересно.
- Качественные задачи и вопросы по физике