#physics
#физика

Дано: метровая стеклянная труба, металлическая сетка (ситечко от заварочного чайника) и газовая горелка. Требуется: соорудить из этого набора мощный акустический генератор. Закрепляем сетку внутри трубы на четверти её длины, ставим трубу вертикально сеткой вниз и с помощью горелки нагреваем сетку докрасна. Убираем горелку, и труба неожиданно громко загудела! Это возбуждается её основной тон — полуволновые колебания.

Развернём трубу горизонтально — звук исчезает; снова поставим трубу вертикально, и она снова загудела! Чем же различаются эти два положения? В вертикальной трубе сетка нагревает воздух, и он поднимается вверх, а в горизонтальном положении такого потока нет. Значит, звуковые колебания не затухают за счёт тяги, которую обеспечивает раскалённая сетка.

Однако для эффективной подкачки колебаний тепловая энергия должна поступать в нужной фазе, в такт с колебаниями, а поток воздуха от сетка, на первый взгляд, совершенно равномерный. В чём же тут дело? Понять это помогает аналогия с автоколебаниями столба воздуха внутри флейты. А дальше мы разбираемся, почему труба не гудит, если поставить сетку в середине или на краю трубы. Правда, остаётся вопрос: почему труба перестаёт петь и в перевернутом положении, когда сетка отстоит на четверть длины от верхнего, а не от нижнего края трубы?

Смотрите наш англоязычный ролик Rijke Thermoacoustic Tube, размышляйте и экспериментируйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть русскоязычный выпуск «Термоакустическая труба Рийке» на удобной для вас платформе.

[присоединиться]