Avui, juntament amb l’autor del canal de YouTube AlexGyver, realitzarem un experiment espectacular i perillós molt interessant que ajudarà a veure el so i fins i tot a sentir la seva calor.
Si us pregunten què és sonor, què respondreu? El més probable és que el so sigui una ona, però, quina ona, com t’ho imagines? A continuació es mostra una representació esquemàtica de la forma d'ona, però per descomptat no surt dels altaveus d'aquesta forma.
I aquí teniu la imatge clàssica del so procedent de l’altaveu:
Ja està molt més a prop de la veritat, però se sent el so darrere dels altaveus, per la qual cosa és més correcte dibuixar així:
Recordeu els cercles de l’aigua, també surten de la font i augmenten de mida, només els cercles de l’aigua, si els mireu des del costat, semblen la mateixa onada, perquè l’ona de l’aigua és una ona transversal o una onada de desplaçament. Les molècules d’aigua es desplacen les unes amb les altres.
Però l’ona de l’aire és una ona longitudinal o una ona de compressió a la tracció, i es difon al llarg del radi, és a dir, les zones de compressió i la rarefacció de l’aire tenen la forma d’una esfera.
Com veure una ona a l’aire? És gairebé impossible fer-ho a simple vista. Un exemple sorprenent és l’ona de xoc d’una explosió.
Si l'explosió és prou potent, aleshores es pot observar una ona esfèrica per sobre de l'aire comprimit. L’aire que hi ha és tan dens que provoca destruccions no àcides. Però al mateix temps, el so es pot atrapar, per exemple, en forma de canonada en què deixarà de ser una esfera i obtindrà aquestes capes de tensió i compressió.
A més, en una trampa així, el so es reflectirà des de la paret posterior i apareixerà una anomenada ona de peu i, a través del temps, obtindrem una distribució constant de la pressió de l'aire dins de la canonada. I avui observarem aquesta mateixa onada de compressió de tensió en un experiment interessant, que va ser conduït per Heinrich Rubens el 1904 per primera vegada. En honor seu, els experiments es van anomenar canonada de Rubens.
Per començar, farem una petita instal·lació a partir d’un petit tub.Un tub d’alumini amb un diàmetre de 12 mm i una longitud d’uns 40 cm és adequat per a aquest propòsit.
Cal foradar forats al tub d’un diàmetre d’uns 1 mm cadascun a una distància petita l’un de l’altre, diguem-ne 1 cm. Marquem els llocs dels futurs forats amb un regle i un marcador i una broca.
A continuació, necessitem un cremador de gas, preferiblement aquest:
Aquest cremador és d’un tipus d’injecció. El gas es barreja amb l’aire abans d’encendre i cremar com diuen amb una flama blava. Però necessitem gas net, de manera que segellem els forats d'aire amb cinta adhesiva. Tot i que aquí es va eliminar tota la broqueta, encara és més fàcil.
I fixa de nou la cinta elèctrica. La canonada s’escalfarà, però no massa. Fixeu-vos en el cilindre. Es tracta d’un cilindre per als cremadors amb pinça de collet, la retallada a la part superior s’ha de girar el màxim possible, en cas contrari, el cremador escopirà gas líquid i hi haurà molt de foc.
La font d’ones sonores serà un telèfon intel·ligent xinès amb una aplicació d’un generador de freqüència de so (es pot trobar al mercat de Google per nom).
Fixem el telèfon intel·ligent amb l’altaveu al segon extrem del tub, la plastilina ens ajudarà a fer-ho hermèticament. Necessitem que la dinàmica de membrana del telèfon intel·ligent estigui connectada al màxim amb l’aire del telèfon. L’autor no recomana fermament realitzar aquest experiment a casa o sense supervisió d’adults amb un extintor, el gas no és la joguina més segura.
I tenim 3 paràmetres que es poden configurar. Aquests són: flux de gas, volum de so i freqüència. L’essència de l’experiment és que a certes freqüències apareix una ona permanent al tub i la pressió del gas és diferent en diferents parts d’aquesta ona, i en algun lloc hi ha més foc, i en algun lloc menys. I el més interessant és que la distància entre els pics correspon a la longitud de l’ona sonora, aquí és on es troba tota la sal. I llavors l’autor es va adonar que l’argila començava a fondre’s.
Utilitzarem un termoplàstic especial que suavitza en aigua calenta i, a continuació, podreu esculpir-ne, per exemple, un adaptador d’una canonada a un telèfon intel·ligent. No es tracta d’una impressió 3d per a vosaltres: això és art.
Ara calculem, la freqüència del so és de gairebé 2900 Hz, la velocitat del so al propà-butà és gairebé la mateixa que a l’aire, respectivament, segons la fórmula escolar, obtenim una longitud d’ona de 12 cm.
Mirem la pipa. Entre les llums que tenim un centímetre, es considera la longitud d’ona a través del pic, 12 ho és. Per cert, aquest experiment ens permet resoldre el problema invers, és a dir, trobar la velocitat del so en una canonada a una freqüència coneguda. A més, l’experiment és molt visual, però d’alguna manera no va ser molt espectacular, no hi havia prou foc, foc. Aprofitem l’experiment i fem més foc. Per fer-ho, cal fer un tub de mesurador de 40 mm de diàmetre, serà calent.El pla és el mateix, foradarem forats, però aquesta vegada 1,5 mm de diàmetre. Començarem el gas a través d’un tub de silicona (com 6 mm), venut a una botiga de lampisteria. L’enganxarem en part del flascó de vitamines. I només s’acaba de cremar.
Connectem l’altaveu a través de la part superior de l’ampolla de plàstic.
En general, aquesta cosa funciona - així:
Molt suau i bella forma d’ona, la instal·lació funciona perfectament, però el flux de gas no és suficientment, simplement no torces el mànec. El problema rau en el broquet, que s’ha de desenroscar del cremador, ja que hi passa molt poc gas.
Hi és. Però, per al músic, l’autor no tenia prou altaveus, de manera que passem a un altaveu més gran i una ampolla gran i, per descomptat, instal·larem un amplificador xinès per fer que tot funcioni.
Un altaveu amb un difusor gran pot moure volums d’aire molt més grans, cosa que significa que la reacció al so serà molt més forta. I aquesta instal·lació hauria de tirar de la música, per cert, sembla una llanterna del jardí.
Per cert, a diferència d’un cremador, el gas que consumeix lliurement fuma molt, cosa que és un altre motiu per no repetir aquest experiment a casa. Només podeu veure el vídeo original de l’autor:
Tot això. Gràcies per la vostra atenció. Ens veiem aviat!