Rubens -putkihistoria, materiaalit, toiminta

Hän Rubens -putki Se on laite, joka koostuu putkesta, jonka kaiutin on sijoitettu toiseen päähän, ja rei'itysrivi, jonka kautta syttyvä kaasu tulee ulos, joka kytkeytyy tuottamaan pieniä liekkejä.

Tämä malli mahdollistaa kaiuttimen tuottaman putken sisällä olevat ääniaallot. Ja osoittaa epäilemättä, että ääni on paine -aalto, koska reikien läpi tulevan syttyvän kaasun virtaus on verrannollinen saman paineeseen.

Kuvio 1. Rubens -putki. Lähde: Wikimedia Commons

Kuvio 1 näyttää vaalean putken päällä, jossa voidaan nähdä, että liekkien korkeus seuraa aaltokuviota, joka on juuri ääni. 

Rubens -putki on nimetty sen Luojan -Heinrich Leopold Rubensin (1865 -1922) mukaan, joka oli erinomainen saksalainen fyysikko ja insinööri.  Hänen päätutkimuskenttä oli infrapuna sähkömagneettisen säteilyn tutkimus ja hänen tutkimuksensa olivat ratkaisevia mustien kehon säteilyteorioiden kehittämisessä, jotka johtivat myöhemmin kvanttifysiikkaan.

Vuonna 1904 Heinrich Rubens rakensi kuuluisan putkensa, alun perin neljä metriä pitkä rivi 200 rei'itystä sen yläosassa 2 senttimetrin erottelu.

[TOC]

Materiaalit 

On mahdollista rakentaa Rubens -putki, jolla on suhteellisen yleiset materiaalit, kuten alla on kuvattu. Vaaditaan:

- Anodisoitu metalliputki ½ tuumaa yhdellä metrillä pitkä ja lanka yhdessä sen päissä, toisen pään on oltava hyvin hiottu, kaikkien terävien reunojen poistamiseksi.

Voi palvella sinua: Esimerkkejä stökiometriasta jokapäiväisessä elämässä

- Kierrä pronssisovitin ½ - ¼ tuuman letku.

- Propaanikaasupullo paineen säätelijällä ja ¼ tuuman letkun adapterilla.

- Letku.

- Lateksihansikkaat ja ½ tuuman putken puristin.

- Puutuki putken sijoittamiseksi pöydälle.

Rubens -putkirakenne

-Ensin viiva piirretään lyijykynällä tai merkinnällä putkea pitkin. On myös välttämätöntä tehdä poikittaiset merkinnät 1 cm: n erottelusta niiden ja 10 senttimetrin välillä erottelusta putken päistä, jotka palvelevat reikiä.

-Pankkiporalla rei'itys tehdään, käyttämällä halkaisijaltaan 1,5 mm: n poraa aiemmin jäljitetyissä merkinnöissä.

-Putken toisessa päässä kierresovitin asetetaan letkuun ja toisaalta putken poistuminen on peitetty, käyttämällä käsineen lateksin pala kalvona. Tämä on väsynyt peiteteipillä ja varmistaa nauhaan asetetulla puristimella, jotta kalvoa ei leikata.

-Sitten kaasupullo on kytketty ja kaiutin sijoitetaan kalvon päähän, mikä puolestaan ​​on kytketty äänenvahvistimeen. Signaali voidaan luoda matkapuhelimella, koska äänisignaalien luomiseksi tietyllä taajuudella on sovelluksia.

-Lopuksi äänilähtö on kytketty vahvistimeen käyttämällä sopivia kaapeleita. Järjestelmä on kuvassa 2. Kun liekki on kytketty päälle, voit jo visualisoida Rubens -putken liekkien äänet.

Voi palvella sinua: keinotekoiset tuotantojärjestelmät: menetelmät ja valinta

Varotoimenpiteet

-Suorita asiaankuuluvat varotoimenpiteet, koska se toimii kaasun ja tulipalon kanssa, jotta koe on suoritettava hyvin tuuletetuissa tiloissa ja poistamaan kaikki syttyvät esineet ja aineet ympäristöstä.

-Ilmavirrat tulisi välttää.

-Yritä olla jättämättä laitetta liian kauan, jotta vältetään kaiuttimen vahingoittaminen.

-Aaltokuvio vähentää paremmin valojen voimakkuutta.

Kuva 2. Rubens -putki -kaavio. Lähde: Itse tehty.

Toiminta

Kun rei'ityksen läpi ilmestyvä kaasu on valaistu ja äänilähde kohdistetaan kalvon lähellä, voidaan nähdä, kuinka muuttuva korkeus liekit piirtävät paikallaan olevan aallon muodon putken sisään.

Kalvo mahdollistaa kaiuttimen tai sarven tuottamat äänenpainepulssit kalvon viereen siirtämisen putken sisäpuolelle, jotka heijastuvat, kun ne saavuttavat toisen pään.

Lähetetyn aallon päällekkäisyys ja heijastettu aalto luo paine -eroja, mikä tuottaa paikallaan olevan aallon, jonka kuvio toistetaan liekkien korkeuden perusteella, kun korkeammat alueet (harjanteet) ja alueet, joilla liekki on tuskin erotettu (Valleyy tai solmut).

Asianmukaiset taajuudet

Kaiutin voidaan kytkeä muuttuvan taajuuden aaltogeneraattoriin, joka on säädettävä sopiviin taajuuksiin putken sisällä muodostuvien erilaisten paikallaan olevien aaltotilojen visualisoimiseksi.

Asianmukaiset taajuudet riippuvat putken pituudesta ja heidän täytettävästä suhteesta on seuraava:

F = (v _ääni /2L) n

Olemus Lens pituus ja N = 1, 2, 3, 4 ..

Voit myös yhdistää kaiuttimen musiikkisoittimen poistumiseen visualisoidaksesi musiikin äänen liekkien kautta.

Se voi palvella sinua: etiikka, tiede ja tekniikka

Kundtin putki: Rubens -putken edeltäjä

Rubens -putki on variantti kundt -putkesta, jonka on luonut toinen saksalainen fyysikko nimeltä August Kundt, joka rakensi vuonna 1866 lasiputken, asetti sen vaakasuoraan ja täytti sen Lycopodium -saniaisen korkkien tai itiöiden pölyjen kanssa,. 

Sitten hän sulki yhden pään yhdellä männällä ja toisella hän asetti joustavan kalvon, johon äänilähde kiinnitettiin. Näin tehdessään hän havaitsi, kuinka itiöiden pöly ryhmitettiin putken sisälle muodostetun paikallaan olevan aallon solmuihin ja aallonpituus voidaan sitten mitata.

Männän asennon muuttaminen voidaan näyttää eri värähtelytiloja vastaavat kuviot tietylle äänilähteelle. 

Kundt -putki on erittäin hyödyllinen äänen nopeuden mittaamiseksi eri kaasuissa ja eri lämpötiloissa, ja on kiistatonta, että Heinrich Rubens inspiroi tätä työtä kuuluisan putken luomiseen.

Viitteet

1. Web -akustiikka. Rubens -putki. AholticWebistä.com
2. Fysiikan tao. Flamat akustisessa putkessa. Toipunut: Vicente1064.Blogin.com
3. Maciel, t. Flaming oskilloskooppi: Rubensin liekkiputken fysiikka. Toipunut: Physicsbuzz.Fysiikkakeskus.com.
4. Ääni- ja aaltojen esittely Rubensin putkella. Toipunut: Ihmiset.Fysiikka.tamu.Edu.
5. Wikipedia. Heinrich Rubens. Toipunut: Wikipedia.com
6. Wikipedia. Rubens -putki. Toipunut: Wikipedia.com.