Давление звукового излучения
HTML-код
- Опубликовано: 6 сен 2024
- Понять, как возникает радиационное давление в бегущей звуковой волне, весьма непросто. В этом ролике мы до какой-то степени разбираемся с этим вопросом.
Ключевые слова: нелинейная акустика, звуковое давление, радиационное давление, давление звукового излучения
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass...
Новосибирский Государственный Университет
www.nsu.ru/n/
Физический факультет НГУ
![Megan Thee Stallion - Neva Play (feat. RM) [Official Video]](http://i.ytimg.com/vi/TpYTyAaTRts/mqdefault.jpg)
Предлагаю отверстие рупора погрузить в мыльный раствор. Затем вынуть и включить излучатель. Форма отклонения мыльной пленки даст пищу для размышлений
в вакуум опустить.
@@user-mo6fg3he1m в вакууме звук не распространяется
Не факт, что потоков воздуха не создаётся внутри рупора. Обратный поток может двигаться по краям вблизи стенок назад. Надо бы внутри рупора вблизи стенки поставить бумажку и посмотреть, в какую сторону и как сильно она отклоняется. Было бы классно ещё несколько опытов провести:
1) Задействовать дым. Дымящаяся палочка у излучателя (как внутри рупора, так и без него) позволит куда лучше понять, есть потоки воздуха или нет
2) Померить зависимость радиационного давления от интенсивности звуковой волны.
3) Померить, как зависит радиационное давление от частоты звуковой волны
4) Померить радиационное давление в другом газе.
...
Благодаря этим экспериментам можно было бы эмпирически понять от каких комбинаций параметров однозначно зависит радиационное давление.
Есть мнение, что радиационное давление появляется именно из-за спада амплитуды звуковой волны:) Во время одного колебания локально (вблизи предмета) повышается давление. Предмет чуть-чуть отклоняется в сторону ОТ источника. Да, в следующий момент времени давление понизится, но если принять, что давление в звуковой волне представляет собой синус, модулированный по амплитуде (которая уменьшается по мере отдаления от источника), то спад давления в следующий момент времени не сможет целиком компенсировать повышения давления и интегрально отклонение будет ненулевым, причём в сторону от источника.
Выдвигаю фальсифицируемое утверждение! При фиксированных параметрах установки радиационное давление будет максимально там, где максимален градиент амплитуды звуковой волны)
Именно, дыма в эксперимент добавить для наглядности.
А если открытый конец рупора закрыть крышкой? С дымом (туманом) опыт будет нагляднее.
Я думаю ничего мы не увидим.
Могли бы прикурить самокруточку и с помощью дыма показать, есть там струя воздуха или нет. )) Но в целом интересный опыт. Спасибо за видео!
Вейп хотяб
Как говорил товарищ А.Акопян: "Если не дунуть, чудо не получится".
первое о чем подумал это действительно о дымовой завесе внутри рупора, с закрытым ватой выходом чтоб концентрация была такая чтоб можно было видеть насквозь
А действительно, дымнуть маленько и в инфракрасном спектре снимать, тогда должно будет видно волны или даже турбулентности и можно тогда рассуждать о потоках, есть они или нет.
это вам не нияу мифи)
А разве в бутылке воздух не может циркулировать.
Я думаю на пластинку и нитку, к которой она подвешена, давит ударная сила звуковых аолн и смещение фаз этих волн.
Это не имеет значения. Посмотрите как мгновенно пластинка отклоняется после щелчка кнопки. Явно не со скоростью 1/3 мм/сек воздействие распространяется.
ещё бы рупор во всю комнату сделали бы, и говорили бы что никаких потоков там нет ))))
Из-за того, что пластина имеет толщину, давления звуковой волны перед пластинной больше чем обратное давление после на квадрат расстояния от источника звука, плюс поглощение энергии в материале пластины. Интересно будет замерить изменение температуры пластины пирометром и сложить пластину пополам, увеличится отклонение или нет при увеличении толщины при той же массе.
пластина гасит импульс и копит перед собой молекулы без импульса. Да по идее она должна нагреться, но не думаю что там на столько ощутимая энергия передается, хотя это наверное это можно проверить
Пирометром не выйдет, погрешность даже лучшего пирометра больше чем дельта температур, да и влияние потоков воздуха тоже. Нужна камера-термостат и встраивать термопары в пластину
Вообще ничего не объяснили.. Только ввели непонятный термин "скорость второго порядка малости". А откуда эта скорость берется? Какой ее физический смысл?
@Milyantsev Milyantsev а разве их не ветер притягивает? Есть такое явление, если подуть между двумя пластинами, то они сближаются.
@@-YOU_TUBE.---MK-ULTRA-27--- это как раз закон бернулли, скорость между пластин выше - давление меньше, так что их "притягивает" окружающая атмосфера
Ваши соображения на этот счет?
Мои сообржание - почему Вы не рассказали то ?
Полагаю что отклонение пластинки обусловлено получением ей импульса звуковых волн. Не смотря на то, что воздух нее движется, но импульс звуковой волны вполне себе движется. Прям как в забавной безделушке из шариков, где движутся только крайние шарики, а остальные замерли неподвижно, но вместе с этим являются проводником импульса.
короче нужен разные условия
1)дым
2)в вакууме
3)под давлением
В вакууме то зачем? :)
@@andreylarin видимо имелось ввиду просто разряжение, а не полный вакуум
@@useruserovich5812 и во время полнолуния ))
@@MyxomopoBHeT когда юпитер в созвездии тельца...
@@andreylarin Что бы исключить воздух.
Допустим мы будем не прерывно кидать мячик в подвешенную доску, и ловить когда он отбивается, и тут же кидать обратно.
По факту мячик создаёт колебания , но доска будет отклоняться
Выглядит логично. Молекулы колеблются под действием волны и сталкиваются с мишенью, передавая ей часть энергии.
Проблема в том что ставили пластину между объектами. И отклонение все равно было.
@@user-sc4cy4kd4g так волна имеет свойство обтекать
@@user-sc4cy4kd4g эхо... Ударила в препятствие и назад, а с другой стороны появилась новая волна чуть слабее
9:20 - не должен воздух возвращаться. Всё уже показала картинка на 4:05. Просто это уже достигнутое равновесное состояние. И опыт с преградой на 5:50 это доказал. При установке преграды равновесие сначала теряется и пластинка падает обратно, а затем восстанавливается, возвращая пластинку назад. Это равновесие - внутри каждого волнового цикла: фронт молекул движется вперёд, а часть молекул, для компенсации - назад. Фокус в том, что эти волновые циклы происходят как до преграды, так и после, т.к. преграда, которую вы выбрали для опыта - не останавливает звук выбранной вами длины волны (почти никак). Поэтому, до преграды свои циклы волнового движения, а после преграды - другие, но точно такого же излучательного характера (а потому, ваша "преграда" - и не преграда вовсе).
7:29
«Частица смещается вперёд за счет эфекта второго порядка»
Так мы же выяснили , что в среднем частица воздуха не перемещается , что за эффект второго порядка, который заставляет ее дрейфовать в направлении распространениях волны ??
смещения незначительны
@@sleepstream9433 т.е. лектор тупо врёт?
@@---_UwU_--- в среднем не перемещается, а не в среднем перемещается :) Нельзя создать идеальные условия(
Размер пластинки в рупоре относительно мал, думаю там движение воздуха есть в самом рупоре, вдоль стенок возвращается.
Адиабата! ru.wikipedia.org/wiki/Адиабатический_процесс Избыточное давление звука на фазе сжатия больше уменьшения давления на фазе расширения. Среднее давление больше нуля и пропорционально квадрату амплитуды колебаний звука (или мощности звука) и показателю адиабаты гамма (1,4 для воздуха при 20 градусах).
Импульс отражения. В общем тут надо знать средний коэффициент отражения разных молекул воздуха от экрана. С разными газами картина будет переменчивая
Здравствуйте. Согласно имитации на 3:28
Импульс тела (в данном случае молекул газа) находится по формуле p=m*v
Скорости поступления и отхода частицы одинаковые согласно красной метке.
Но масса частиц возвратной волны будет меньше из-за разряжения. В данном примере ~ в четыре раза.
Таким образом импульс фронта будет в четыре раза больше.
Как здорово!
Хотелось бы увидеть эксперимент с изменяемой частотой и с пластинкой толщиной равной длине волны
Радиация всмысле в переводе с английского Radiation - излучение ?
А луч - направление распространения волн.
5:50 Экран выполняет роль излучателя, и воздействует своим излучением на пластину. То есть, излучатель колеблет воздух, Воздух воздействует на экран, Экран, под воздействием воздуха, начинает колебания.
Попробую тоже :)
газ в данном случае переносит за счет волн кинетическую энергию. поскольку за пластинкой волны нет, получается, пластине сообщается энергия волн звука (за вычетом обратных волн, отразившихся от пластинки). на полученную разность пластинка отклоняется и удерживается в таком положении.
Во-первых, благодарю за очень интересную постановку вопроса и опыты!
Во-вторых, вопрос сводится к явлениям "второго порядка малости", из-за которых частицы приобретают поступательное движение. По сути веет ветерок от излучателя.
Что касается возвратного потока, то излучаетль ведь не производит воздух, стало быть поток идёт по стеночке, по стеночке и к излучателю. Я бы поставил ещё одну пластинку у стеночки рупора.
Ещё вариант -- внутри внешнего рупора поставить трубу короче его, а вторую пластинку поставить между рупорами, можно на входе в промежуток. Громоздко, но наглядно. Например, более узкую бутылку с отверстиями в шейке всунуть в более широкую.
3:20 Ультразвук обладает достаточно высокой частотой для того, чтобы пластина Не смогла совершить даже половины колебания. Поэтому, под воздействием ультразвука, пластина будет постоянно отклонена от точки равновесия, как показано в эксперименте.
а если изменить частоту ультразвука то пластина выйдет из резонанса и опуститс ?
@@user-mf8gg8dj4x если снизить частоту звука где-то до 12 кГц, то пластинка начнёт колебаться.
Если повысить частоту, пластинка только сильнее отклонится.
Рупор ничего не даст, т.к. воздух возвращается, если не через щели внутри конструкции, то по внутренним стенкам рупора. Само давление создается, скорее всего, молекулами воздуха, которым мембрана динамика сообщила кинетическую энергию в направлении от динамика и которые по каким-то причинам продолжили это движение. Когда вы ставили экран между динамиком и пластиной, он сам начинал действовать как мембрана динамика.
Почему не использовать дым для наблюдения потоков движения газа?
Не надо дым! Дети смотрят@!!!
@@user-mf6tj4xm2l а причём тут дети, дым один из методов визуализации газодинамтческих потоков
Вместо радиационное давление можно говорить излучаемое (исходящее) вибрационное давление для школьника это будет более понятно хотя радиация в переводе означает излучение но не каждый школьник это знает и путает понятия с ядерными процессами
Сам эксперимент поставлен не корректно.
Пластинка глушит/значительно ослабляет ультразвук, значит на пластинку с тыльной стороны действует атмосферное давление, а с лицевой атмосферное+давление звуковой волны.
Так в том то и вопрос, каков механизм, эту силу порождающий.
давление звуковой волны переменное и синусоидальное )))
но ваш ответ мне очень нравится, потому как действительно дело в поглощении (хотя бы частичном) . это факт.
кстати почему-то вспомнилось про то, как реактивная нагрузка заставляет ток в сети бегать, и как только его фаза начинает отклонятся от 90 градусов, тут же начинается выделение активной мощности. или наоборот. направление причинно-следственной связи в волновых процессах не очень важно )))
@@RobotN001 а мне этот эксперимент напомнил тот факт, что мы можем с лёгкостью затушить свечку дунув на неё, а вот втянув воздух с такой же силой затушить её уже не получится. В данном случае поглощение и рассеивание/переизлучение не равнозначны по направлениям.
@@sibedir , оооо, это знаменитый эффект . "Разбрызгиватель Фейнмана" . причём там вроде как в воде и в воздухе эффекты будут различны )))
@@RobotN001 о да, помню эту мозговыносящую (ну для меня точно) задачку.
Приятный дядька..
Сделайте такой же опыт в ёмкости с десятикратным атмосферным давлением. Очень интересно увидеть результат.
И в воде
Смысл делать в воде? Вы никогда не видели фонтанчика над ультразвуковым излучателем? (распылителем, увлажнителем воздуха)
“никто не знает как летают самолеты, это чертова магия” - вспомнилась цитатка) if u know w i mean)
Когда в голове нет знаний - весь мир вокруг сплошная магия. А неуч в этом мире, как безвольное растение, подчиняется магии других людей...
@@user-qp5ub1bt3z если не ошибаюсь это цитата из юмористического ролика, вот из этого ruclips.net/video/BhFiWkS8B8k/видео.html
8:07 - с чего решили что в числителе и в знаменателе одна и та же площадь? (я не про одинаковость букв)
про один объект (пакет волн) говорят, сначала про его объем, потом его воздействие на пластину
А если в закрытую емкость присоединить излучатель и чувствительный манометр. Будет ли манометр показывать отклонение?
Опыт нужно поставить:
1. с воздушным шариком, к стенке которого приставить излучатель. Проверить, будет ли шарик раздуваться.
2. С цилиндром и поршнем. Например, стеклянная пробирка герметично закрытая со стороны излучателя - цилиндр, вместо поршня можно тупо использовать мыльную пленку на другом конце цилиндра.
По моему, халера ясная - в зоне наибольшего воздействия звука, воздух (газ) увеличивается в объеме, т.о. давление атмосферы на пластинку со стороны излучателя выше, чем позади пластинки.
Либо опыт нужно проводить в вакууме, где, как я понимаю, звук не распространяется, а радиация должна. Вот и вся любовь.
Для объяснения эффекта необходимо начинать с излучателя, с формы колебания его поверхности. В данном опыте предполагается плоская звуковая волна, однако это скорее всего не так. Если мода колебания излучателя такова, что центральная часть излучателя прогибается в противофазе с периферийными областями, то перед излучателем возникнет циркуляция воздуха или даже сформируется цепочка кольцевых вихрей, которые и будут оказывать давление на пластинку. Дым в помощь.
Мне близок ваш вариант.
Колебание частицы происходит в двух противоположных направлениях таким образом, что в одном направлении частица отклоняется принудительно внешней силой (излучателем), а в другом направлении возвратно поступательной слабой силой. Получается в структуре частиц воздуха образуется некий эффект ворса в одном направлении.
Хм, интересно. Я почему-то начал думать об этоv эксперименте в рамках термодинамики. Ведь звук - это волна - а это скорость частиц. Т.е. звук - это как анизотропия температуры. Пластинка часть звука поглотит, а часть отразит. Значит с двух сторон будет как бы разная температура. А значит и разное давление.
Я думал об этом , но слишком маленькие енергии , как по мне
Сила, условно, известна и частота известна. Уже ничего не мешает выразить энергию через частоту, надо только не забыть, что уже и угол появился
@@ParsleyRF проблема в том, что постоянство PT обеспечено только при V=const. А что в такой одномерной постановке будет олицетворять собой V не ясно. Да и система эта является далеко не одномерной. Рассеивание направленных колебаний происходит во все стороны.
@@sibedir думаю, если без формул, а гуманитарное решение вопроса, то из-за угла отклонения экрана стоячих волн уже нет, тогда пластинка отклоняется из-за турбулентности потока, там что-то вроде вихревого отражения
@@ParsleyRF я хоть и не гуманитарий, но в теоретических основах и формулах общей физики плаваю как корова в открытом море.
Не понял про угол отклонения. Разве в невесомости при поступательном движении пластины она остановилась бы?
Вторая часть опыта неверна трактуется в корне. Движение воздуха в рупоре не может отсутствовать. Обратный этому эффект это если сказать, что, если при ветре,в перпендикулярном направлении оси излучения ультразвука, волны ультразвука не будут распространяться вперед, как, если бы ветра не было. Да, конечно, диаграмма направленности волны изменится, но это изменение будет заметно лишь при определенной силе такого ветра.
Реальный пример давления информации, а не её носителя :)
Перед пластинкой амплитуда колебаний молекул газа X, а за пластинкой, поскольку пластинка поглатила часть энергии, Y, где Y < X. Из-за разной амплитуды колебаний получаем разное давление, которое больше с той стороны, где амплитуда колебаний выше, а значит на пластинку будут действовать силы в направлении от излучателя. Так же на пластинку действуют силы веревочек, что в итоге приводит к отклонению пластинки и в итоге к покою в отклоненном положении.
может виновата неравномерность звукового давления, можно проверить как на отклонение влияет форма, размер пластинки и ее положение относительно динамика
есть еще идея. как видно из анимации скорость воздуха вперед и назад может быть неодинакова, что если в противоположные фазы оказывается не взаимоисключающее воздействие. эффект можно проверить подавая разную форму сигнала (пила и перевернутая пила).
еще идея. возможно влияет то, что на пластину падает не плоская волна а сферическая
можно проверить опытом с пластинками разных диаметров (по аналогии с зонами Френеля в оптике)
Тоже про форму подумал. Может имеет значение как тело поглощает и рассеивает энергию
Если мы пытаемся понять, движется ли постоянно воздух который толкает пластинку или как-то иначе, то можно развить эксперемент в следующем направлении. Вместо пластинки сделать какой-то контур заранее смоченный в мыльный (специальный) раствор для пузырей! Тогда мы либо получим надувание пузыря(ей) либо увидим что мыльная плёнка только натягивается, а может даже вибрирует? Так же можно чтобы к пластинке (если не пузыри) был подведён датчик (нужно подумать какой), с помощью которого измерить постоянный поток действует на пластинку или периодичный. Ну и третий вариант, каким то образом запустить в рупор пар - и посмотреть визуально как движется поток воздуха в рупоре, выходит из него или нет (или не пар, а как-то покрасить\обозначить воздух, возможно с помощью изотопов каких либо). Как-то так - действуйте! :)
А можете этот же эксперимент провести в вакууме, для того чтоб посмотреть результат?)
В вакууме и без подачи электрического сигнала на излучатель...
В вакууме звуковые колебания Не распространяются
интересно). подскажите а какие сигналы вы использовали синус или прямоугольные? и можете ли вы написать характеристики ультразвукового излучателя?
9:48 пластина отклоняется акустическим давлением!
Возможно, радиационное давление и существует, но в данном эксперименте его выявить, без спец. приборов, довольно трудно, если вообще возможно.
Это вопрос терминологии. Под акустическим давлением авторы, видимо, подразумевают переменное давление в звуковой волне. Под радиационным - относительно небольшую постоянную составляющую переменного давления, которая непонятно откуда берётся.
А почему-бы не предположить, что воздух по прежнему возвращается к излучателю но не снаружи а вдоль внутренней поверхности стенок излучателя?
Может быть сама пластинка создает воздушный поток, который ее же и толкает? На подобии медузы
кстати, да, возможно так и есть, что-то похожее происходит с радиометром Крукса!
Хм 🤔 ща напишу мысль общих комментариях
гениально ! так и есть, ну или почти так и есть )
Звуковая волна это продольная волна сжатия и разряжения воздуха,за пластиной нет того сжатия,а перед ней когда оно появляется от мощного излучателя,создаётся разность давлений и пластина отталкивается большим этим давлением пучностей волны в сторону меньшего давления за пластинкой.
Мне кажется нужно посмотреть что происходит со струями воздуха, поместив устройство в аэродинамическую трубу. Сначала вдоль направления сигнала от излучателя, потом поперек :-)
Может между пластиной и излучателем возникают стоячие волны, под действием которых пластина отклоняется к краю пучности, т.е. к крайнему узлу?
Поздновато заметил этот ролик... Давление любой волны это квантовый эффект. Квант волны (фонон в этом случае) имеет энергию и импулс. Их отношение называется "dispertion relation"-в нашем случае скорость звука. Количество фононов пропорционально энергии или квадрату давления (переменного)-это эффект 2-го порядка. Дальше надо рассмотреть мишень-поглащающая или отражающая? Эффект будет отличаться в 2 раза
Спасибо за замечательные эксперименты! Интересно было бы поместить на пластинку маленький ферромагнетик, наблюдать наведенную ЭДС в контуре и видеть колебания на 40 килогерцах. Не совсем понятно, в чем смысл скорости w. Как она определяется? В формализме Эйлера или Лагранжа? В литературе можно найти несколько другое выражение для потока импульса, а именно, то, что поток импульса равен средней плотности энергии. Совпадают ли эти значения, то есть Ваше и из литературы? Вообще, тот факт, что нужно рассматривать ограниченный во времени пакет, а не бесконечную волну - это типичная ситуация в теоретической физике, когда изучается отклик ситемы на колебательное возмущение. Постепенное нарастание возмущения и его постепенное затухание автоматически обеспечивает выбор нужной аналитической ветви функции Грина.
циркуляция идет внутри рупора нет соотношения размеров, попробуйте пластинку селать по величине выходного отверстия и поставить сразу за рупором
Стоячая волна, через генератор сигналов Уменьшить частоту уменьшится амплитуда пластинки, увеличить частоту немного, уменьшится тоже амплитуда но не на такой большой угол
Ура Летим на ультразвуке!
В.С Гребенников называл это ЭПС
Разность давления, со стороны прибора молекулы воздуха бьются о пластину с больше интенсивностью чем за ней
Классно. Есть чё подумать.
40кГц , излучатель , теоретические расчеты и рассуждения - интересно , но не точно , надо проводить эксперименты в средах с различной плотностью и не с таким лабораторным оборудованием. С просонек Ваш ролик помог мне включиться в работу.
Я думаю угол рупора должен начинатся от диаметра излучателя и не на таком большом расстоянии должна быть пластинка, и да, дым поможет визуалезировать движение масс воздуха
Конечно же эфир отклоняет пластину, ну или тёмная материя.
@Milyantsev MilyantsevНе думаю, что звуковые явления сказываются значительно на энергетике молекул среды где происходят эти явления. Так же в притягивании двух кораблей видна скорее всего работа закона Бернули нежели какая то энергетическая составляющая молекул среды.
Спасибо!
УЗ колебания воздуха создают давление частиц воздуха на пластинку. Так как волны от излучателя расходятся конически, угол отклонения пластины будет уменьшаться с увеличением расстояния от излучптеля. Угол отклонения пластины прямо пропорционален её площади и обратно пропорционален её массе. Так же на угол отклонения влияет мощность излучения (амплитуда и ток от генератора ). Пластина могла бы колебаться с частото сигнала излучения, если бы её физический размер был сопоставить с длиной волны. Так же для продолжения эксперимента можно поместить в плоскость пластины пластину пьезодатчика и снимать с неё на осциллографе форму а амплитуду сигнала. Короче, множество всего интересного можно сделать:)
Я это назвал "эффект бильярдных шаров". Молекула из одной волны летит вперед, ударяется о другую молекулу, та следующую и т.д. Когда поверхность динамика двигается назад, воздух не успевает заполнить пространство перед ним, происходит разряжение. Когда двигается вперед, происходит удар. В зависимости от плотности воздуха может быть разный эффект. Было бы интересно провести тот же эксперимент на разных частотах, уверен, что плотность воздуха и частота звука будут коренным образом влиять на результат. Нужно подобрать такую частоту, при которой на обратном ходе динамика, перед ним, будет возникать разряжение. Тогда при прямом ходе будет возникать удар "кия". Количество "полезных" ударов между молекулами скорее всего будут зависеть от теории вероятности, но вероятность можно повышать разными параметрами: частота, мощность, площадь излучателя, плотность среды. Интересно было бы так же попробовать эксперименты с кривизной амплитуды, усиливать или ослаблять фронт колебания, делать резкий удар, но медленное затухание, пилообразная кривая.
Мне эксперимент с рупором показался не совсем верно собранным. Прикрепите пластинку впритык к отверстию рупора, но при этом пластинка должна полностью закрывать отверстие рупора.
А в эксперименте с рупором в вашем оформлении, ветер может создаваться внутри рупора. А радиационная струя может стать уже, хотя размеры излучателя не изменены.
Ещё можно позвать вейпера и посмотреть что там с воздухом происходит (но вряд ли что-то заметно будет)
1я фаза: Надвигающаяся волна ударяется о пластинку. Пластинка получает импульс и разгоняется.
2я фаза: Отступающая волна создаёт область пониженного давления перед пластинкой, что заставляет пластинку начать движение назад, но с меньшей скоростью, ведь она тяжелее воздуха и у неё больше инерция., а созданную область пониженного давления заполняют частицы воздуха расположенные по бокам от пластинки.
Другими словами воздух постоянно подсасывается с краёв в область перед пластинкой.
Устанавливается стоячая волна между пластинкой и излучателем. А встаёт пластина ровно туда, где должна быть для создания стоячей волны. Автоматический процесс
Ага сейчас с разбегу ..стоячая волна с таким отклонением для ультразвука вы шутите ? Длина волны ультразвука на порядки меньше чем это отклонение .
@@user-Vitaly_Nikolaevich 7.5 мм при 40 кгц Тоесть пучности будут на расстоянии 7.5 мм друг от друга
@@VladentAbs 40 кгц официально да , это уже ультразвук , но на деле подобные источники даже не рассматриваются , во вторых отклонение экрана от стоячей волны должны быть разными в зависимости от случайного расстояния вплоть до его отсутствия , а в опыте такое не наблюдается , так что стоячая волна тут не канает , более того условия для ее образования в данном опыте весьма сомнительны , нет жесткого разграничения среды .
@@VladentAbs Да и вы невнимательны , вопрос поставлен в плоскости самого принципа , каким образом волна давит на экран , что происходит на самом деле , ваш ответ "стоячая" немного нелеп ...стоячая или нет волна сути не меняет и на вопрос не отвечает совсем .
Ожидал опыт в вакууме.... а экран уменьшил отклонение пластинки почти в 2 раза.... кроме того пока его подносили пластинка перестала отклоняться
В вакууме нечему передавать звук
Тогда причем тут "Радиационное"? Это просто давление воздуха и высокочастотные колебания никак не могут "колебать" относительно массивную пластинку с такой же частотой. Это все равно что быстро бить увесистую грушу.
@@viktorb1028 Бьют грушу только в одну сторону. А у звуковой волны есть полуволны с положительным и отрицательным добавочным давлением, которые в первом приближении равны друг другу, так что и на пластинку должны в первом приближении воздействовать в равной степени что вперёд, что назад. Радиационное - от слова "радиация", что означает излучение (любое, да, в т.ч. и звуковое).
Разность давлений? Между пучком и атм. больше со стороны пучка, между разряжением и атм. меньше со стороны атмосферы?
Если грубо вона - это перенос энергии без переноса материала, может отклонение происходит из - за разности акустических импедансов на границе воздуха и пластины - передача энергии волны и затухания колебаний в пластине.
Просто передача кинетической энергии механических продольных колебаний. Это как отклонение бронепластинки-мишени от отдаленной пулеметной стрельбы по ней. Иначе говоря, звуковое давление как оно есть.
К слову, заинтересовала тема получения звуков (в т. ч. и ультра) путем скрипения. Хотел бы, чтобы вы посвятили этому выпуск.
Усреднённый уровень мгновенного звукового давления - ноль.
Радиоционное это какое в итоге? Радиоактивное? А то так ничего и не понял
вот-вот, название уже оформили так и не объяснив сущность .
Я тоже по началу не понял вопрос, думаю понять вопрос - это следующий уровень ☺️
Только посмотрев внимательно, доходит что же хотел сказать автор
Может, просто за пластинкой более "спокойная" среда с меньшим объёмом возмущений, вот пластинка и отклоняется в её сторону?
Этот ролик вышел после ролика про ультразвуковую левитацию? В том ролике, вроде, было какое-то объяснение эффекта...
P.S.
Для связи с тем роликом следовало бы проверить: сдвинуть пластину на 2-3 мм вперед, и посмотреть изменилось ли отклонение?
Попробовать пластинку к краю рупора прицепить, чтобы оценить обратное движение воздуха.
Все ли предметы отталкиваются или только с определенной структурой и плотностью?
Нельзя ли во время опыта дунуть на прибор дымом от сигареты для наглядности?
прямо детектив какой то, очень интересно!
Вместо рупора надо повесить пластинку с дыркой, которая будет пропускать звуковой поток и "ловить" "возвращающийся" воздух вокруг него. Если пластинка отклонится в сторону излучателя- предположение о возвратном потоке верно.
Если обратный поток существует, в рупоре он движется внутри вдоль стенок, и ваш эксперимент его не "видит".
Здравствуйте. Интересный опыт. Познавательно, но пытливость ненасытная ))) Вы бы не могли бы показать и рассказать подробно про инфракрасное излучение? Например в пульте от телевизора, и почему оно так влияет на солнечные модули?
Дифракция и интеференция волн . Какая частота в рупоре? Какая площадь пластинки в рупоре? Где факт герметичности хотябы со стороны излучателя и внешней среды? Так можно любой Ответ под вопрос подогнать...
сами это видео с волной показали, очевидно что на это маленькое растояние колебания воздуха пластинка толкается вперёд в обратную сторону волна такая хоба, и возле пластинки пустота а плостинка не успевает вернутся обратно, и туда затягивается воздух сбоку пластинки, пластинка такая хочет вернутся обратно под действием волны, а месо уже занято, и волна снова даёт толчек, и так по кругу пока у волны хватает сил засасывать воздух. можно дым пустить посмотреть это, под углом поставить пластинку
давление волны в ее положительной области немного больше давит, чем вакуум от той же волны в ее отрицательной области втягивает пластинку обратно. Потому что краевой эффект работает. Удар направлен вперед, воздух имеет инерцию, импульс имеет напраление. А втягивающий эффект уже не имеет такой ярко выраженной направленности: подсасывает воздух и с направлений, параллельных пластинке, которые не влияют на ее отклонение. вот и получается, что суммарный импульс вперед немного сильнее, чем сумм импульс назад. имхо.
А если в качестве излучателя шар использовать, то во все стороны будет дуть или нет?
с интересом выслушал,т.к.сам столкнулся с подобным и удивительным явлением в более крупном масштабе(в быту,дом,помещения),короче фигею от эффекта,но разгадать не выходит,пока что.
Я думаю, всё дело в инерции и опосредованно - в резонансе. Первая волна, при включении излучателя, толкает пластину, которая по отношению к весу звуковой волны очень тяжёлая. Однако, при достаточной интенсивности излучаемой звуковой энергии, эта первая звуковая волна, всё же способна отклонить пластинку. Когда пластинка собирается лететь обратно после удара первой звуковой волной, подоспеет следующая! И опять толкнёт пластинку в том же направлении. А резонанс тут вот при чём: если частота излучаемого сигнала совпадает с какой-то из гармоник резонансный частот пластинки (которая выступает в роли маятника) то произойдёт подпитка первого удара и пластинка останется отклонённой на угол, соответствующий мощности звуковой волны. Умозрительно можно представить этот процесс так: если привязать к потлку на верёвке мяч и стучать по нему носком ботинка, не дожидаясь, когда мяч вернётся на исходную позицию, а чаще. Тогда мяч не вернётся на исходную позицию пока вам не надоест стучать или пока жена не настучит вам мокрой тряпкой по голове.
Из чего можно сделать экран для защиты от ультразвуков?
Это просто механика колебаний, изучите на симуляторах, так же учитывайте интерференцию
Как и давление воздуха при громком звуке у динамика или при взрыве, так и пластинка отклоняется звуковым давлением, тем более при постоянном включении. Дб звуковое давление, вроде об этом речь.
Да всё элементарно же! Ваша пластина в основном ОТРАЖАЕТ звуковую волну! Соответственно, от соударений с частицами среды, по которой распространяется волна, получает удвоенный импульс!
Ответ на последний вопрос: сама пластинка отталкивается от воздуха, т.к. она тоже возбуждается от волны и колеблется, причем сила отталкивания в направлении от источника будет больше...! )
Под воздействием ультразвукового излучателя может создаваться разрежение воздуха за препятствием и уплотнение его перед пластиной?
Пластинка в рупоре может отклоняться из-за разницы давлений перед пластинкой и после. Без рупора кинетическая энергия частиц рассеивается во все возможные стороны после столкновения частицы с препятствием, а с рупором, как аналогом трубы, вступает в действие газодинамика. А может и термодинамика, так как воздух внутри рупора может быть с чуть более высокой температурой, чем за рупором.
Ничего не понятно, но очень интересно )
И как это использовать в сельском хозяйстве?
Частицы с размером меньше 8.5 мм будут падать, а больше 8,5 мм "сдуваться" в сторону.
Атмосферное давление вновь заполняет рупор
В других средах с разной плотностью тоже этот эффект есть?
возможна фокусировка волны линзой (на границах плотностей), на таком принципе работают фонтанчики и туманогенераторы (на али полно излучателей)