Проект по физике Труба Рубенса

Автор: Пряхин Борис ученик 10 «Б» классаРуководитель: Семёнова Лариса Александровна учитель физики МБОУ Березовская СОШХанты-Мансийский Автономный Округ Югра г.п. Берёзово Тип проекта: информационно-исследовательскийКоличество участников: 1Количество времени: 45 днейПредметная область: физикаПланируемый продукт: Труба Рубенса, способная визуализировать музыку в виде трепещущегося натурального пламени, а также осаждать дымовые облака. создание Трубы Рубенса. Изучить теоретический материал. Собрать рабочую установку своими руками.Объяснить принцип действия данного прибора. Продемонстрировать работу Трубы Рубенса Методы 1. Изучение научной литературы. 2. Изучение Интернет-ресурсов. 4. Обобщение теоретических знаний. 5. Проведение эксперимента. 6. Анализ полученных результатов. 7. Обобщение и систематизация полученных знаний. 8. Углубление знаний. Актуальность В ходе изучения звуковых волн возникло желание визуализации звука. Интенсивное дымоосаждение может значительно облегчить работу пожарных. Проблема мне неизвестно, каким образом происходит изменение интенсивности пламени и как осуществляется осаждение дыма. Что такое Труба Рубенса? Генрих Рубенс, в чью честь назвали этот эксперимент, взял 4-метровую трубу, просверлил в ней 200 маленьких отверстий с шагом 2 см и заполнил её горючим газом. После поджигания пламени (высота огоньков примерно одинакова по всей длине трубы), он заметил, что звук, подведённый к концу трубы, создаёт стоячую волну с длиной волны, эквивалентной длине волны подводимого звука. Немного о звуковых волнах. Звук часто изображается как синусоидальный сигнал, который является поперечной волной (для облегчения демонстрации). Это верхний рисунок.В действительности, звуковой сигнал – это продольная волна, что соответствует нижнему рисунку Приложение Важно помнить, что на самом деле происходит изменение давления между различными амплитудами сигнала. Рисунок дает нам представление, что происходит, если бы мы смогли увидеть синусоиду тона. Выбор звуковых диапазонов. Обычно человек слышит звуки, передаваемые по воздуху, в диапазоне частот от 16—20 Гц до 15—20 кГц. Звук ниже диапазона слышимости человека называют инфразвуком; выше: до 1 ГГц, — ультразвуком, от 1 ГГц — гиперзвуком Рассеивание дыма в лабораторных условиях. В ходе опытов с табачным дымом было обнаружено, что в первую секунду наблюдается турбулизация дымового облака и его осаждение. Интенсивное дымоосаждение происходило к концу второй секунды. Характеристики динамика. Дополнительное оборудование. Мощность не должна превышать 150ВтГромкость не должна превышать 140ДбЗвуковое давление не должно превышать 200Па Для осаждения дыма нам понадобится туманообразующее оборудование (нам подойдет Туманообразователь ультразвукового типа «Грибной Туман») На трубе длиной 1 метр сделал пометки через один сантиметр. Сборка Трубы Рубенса. Просверлил 98 отверстий диаметром 1 миллиметр. Нашел воронку и распилил так, чтобы диаметр маленького отверстия был равен диаметру нашей трубы. Приклеил её к трубе специальным клеем. К воронке приклеил динамик мощностью 150 Вт. Безопасность прежде всего! В целях минимизации травматизма и угрозы жизнедеятельности, необходимо соблюдать правила техники безопасности. Видео ролик. Вывод: В ходе работы мне удалось самостоятельно собрать Трубу Рубенса. Она способная визуализировать музыку в виде трепещущегося натурального пламени, а также осаждать дымовые облака. Эти знания могут помочь определять длину звуковой волны. С помощью этой трубы пожарным удастся спасти больше людей из пожаров. В конце концов Труба Рубенса – это уникальная научная игрушка. Автор: Пряхин Борис ученик 10 «Б» классаРуководитель: Семёнова Лариса Александровна учитель физики МБОУ Березовская СОШХанты-Мансийский Автономный Округ Югра г.п. Берёзово