Звук можно увидеть!

Заголовок карточки
Звук можно увидеть!
Аннотация : Демонстрация хладиниевых фигур на медной пластине при помощи смычка и манной крупы
Физика
  • Механика
  • Колебания и волны
Образовательный уровень
  • базовый курс
Оборудование
круглый лист меди диаметром около 25 см и толщиной около 2 мм; длинный стальной болт диаметром около 10 мм, приваренный шляпкой к струбцине; смычок; канифоль для натирания смычка; манная крупа.
Описание опыта :

Способ визуализации звуковых колебаний придумал немецкий физик Эрнст Хладни; повторим его опыты, чтобы получить "фигуры Хладни".
Закрепим круглую медную пластину на вертикальном стержне. Покроем ее поверхность тонким слоем манной крупы. Придерживая край пластины пальцем, начнем водить по краю смычком, появится звук, и крупинки образуют красивый узор в форме звезды. Один из ее лучей касается пальца. В этих местах, как и в других местах скопления крупинок, пластина неподвижна. У смычка и в симметричнымх областях образуется свободное от крупы пространство. Там происходят самые сильные колебания пластины – именно они и заставляют крупинки отскакивать в стороны. Если палец удален от смычка на восьмую часть дуги медного круга – образуются четыре луча.

Можно повторить опыт, расположив смычок поближе к пальцу, звук станет выше, и образуется восьмилучевая звезда. Теперь палец и смычок находятся в два раза ближе друг к другу.

Постановка опыта :

Закрепляем на столе стержень при помощи струбцины. На стержень, зажав сверху и снизу гайками, устанавливаем медную пластину. Покрываем поверхность пластины тонким слоем манной крупы. Натираем смычок канифолью и, зажав край пластины пальцем, рядом начинаем водить смычком, извлекая звук. Смычок должен идти плавно, с нажимом. Возникает звук, крупинки начинают перемещаться по пластине. У пальца начинается линия узлов (свободнух от колебаний точек пластины); у смычка пластина вибрирует сильнее всего (здесь образуется пучность). Если угол между точками касания пальца и смычка будет составлять около 45 градусов, крупинки сместятся, образуя четырехлучевую звезду.  При угле 30 градусов звезда станет шестилучевой. Многолучевая звезда образуется, если удерживать край пластины в двух местах.

Техника безопасности :

Опыт безопасен. Необходимо тщательно подтянуть волокна смычка и натереть их канифолью. Чтобы легче было убирать рассыпавшуюся крупу, можно застелить пол бумагой.

Комментарий редактора : файл - mms://media.edu.ru/test/169.wmv
NE2857C1B340E4C5A8D8627D86595D56F