Для
опыта используется
любая трубка (лучше стеклянная, но можно и обычную пластиковую
трубку для прокладки электропроводки) диаметром не менее 3
см, и длиной более 60 см; глубокий сосуд с водой, в горловину
которого свободно проходит трубка (например, аквариум или
трехлитровая банка, желательно не менее 50 см глубины); камертон
"ля" без подставки из предыдущего опыта. Трубка
вставляется вертикально в воду, камертон приводится в действие
и подносится к верхнему отверстию трубки так, чтобы направление
колебаний зубьев совпадало с осью трубки, и трубку начинают
медленно вынимать из воды до тех пор, пока звук не станет
громче. В зависимости от длины трубки и сосуда с водой может
быть найдено не одно, а два-три возможных положения трубки,
при которых происходит усиление звука камертона. Уровень воды
при этом можно отметить маркером прямо на стенках трубки и
потом внимательно рассмотреть - не заметит ли кто периодичность.
(Расстояния должны повторяться с периодом равным половине
длины волны, длина волны для камертона "ля" составляет
3/4 метра, следовательно узлы будут располагаться на расстоянии
около 40 см друг от друга - это и дает наблюдаемую периодичность
в длине поднятой над водой части трубки. Полная длина воздушного
столба, вступающего в резонанс со звучанием камертона складывается
из целого числа длин полуволн и еще четверти длины волны,
соответственно, резонанс будет наблюдаться при длине воздушного
столба около 20 см, около 60 см и далее около 90 см.)
Возможен и иной способ демонстрации резонанса в воздушном
столбе. Для этого достаточно всего лишь одной длинной трубки
(не менее метра длиной, чтобы стала видна периодичность);
в пластиковой трубке нужно будет лишь исхитриться измерять
длину столба воздуха, если уровень воды в ней будет не виден.
Снизу в трубку вставляется пробка с отверстием, в которое
вставлена тонкая стеклянная трубка. На тонкую трубку одевается
шланг и зажимается винтовым или иным зажимом, чтобы регулировать
сток воды. Конец шланга опускается в ведро. В трубку наливают
воду до краев и, подведя к отверстию звучащий камертон, начинают
медленно сливать воду. В те моменты, когда громкость усиливается,
воду останавливают и меряют глубину воздушного столба (например,
при помощи сухой палочки или же по звуку ударяющегося о воду
отвеса, опущенного внутрь трубки). |
Резонанс в стеклянной
трубке
|
 |
|
