Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник icon

Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник


Скачать 12.54 Kb.
НазваниеБорейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник
Размер12.54 Kb.
ТипУчебник

Международная научно-практическая конференция «Первые шаги в науку»

Водяной микрофон или об одном изобретении Александра Белла

Предметная область: физика







Брянск 2013г.
Выполнили учащиеся 8 класса

ГУО СШ № 24 г. Гомеля

Чванькова Анастасия

Поддерёгина Екатерина

Руководитель:

Борейко Людмила Николаевна


Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебнике по физике. А вот о существовании водяного микрофона, наверное, знают немногие. Да, да, не удивляйтесь. Оказывается, с помощью водяной струи можно успешно усиливать различные звуки. Сделал этот необычный прибор американец Александер Белл, который больше известен миру как один из изобретателей телефона. Познакомимся прежде всего со свойствами его “усилителя” – водяной струи.

Если в дне сосуда с водой просверлить небольшое круглое отверстие, то можно заметить, вытекающая сквозь него струя состоит из двух различных по своим свойствам частей. Верхняя часть струи прозрачна и неподвижна настолько, что кажется стеклянной. По мере удаления от истока она становится всё тоньше, и в точке наибольшего сокращения начинается нижняя часть, переменчивая по форме и непрозрачная. На первый взгляд эта часть струи, как и верхняя, кажется непрерывной. Однако иногда удаётся быстро провести через неё палец, не замочив его.

Французский физик Феликс Савар провёл подробное исследование свойств водяных струй и пришёл к выводу, что в самом узком месте водяная струя перестаёт быть сплошной и распадается на отдельные капельки. Теперь, по прошествии более чем ста лет, в этом легко убедиться, сфотографировав струю воды со вспышкой или посмотрев на неё при стробоскопическом освещении; в те же далёкие времена свойства струи изучали, наблюдая её в темноте при вспышке электрической искры.

Посмотрите на изображение нижней части струи. Она состоит из отдельных капель – больших и малых между ними. Как видите, в процессе падения большие капли пульсируют, последовательно меняя форму от эллипсоида, растянутого по горизонтальному направлению, к шару, а затем переходя к эллипсоиду, растянутому по горизонтальному направлению. Затем капля снова возвращается к форме шара и т. д. Каждая капля в процессе своего падения, производит в различные моменты времени различное воздействие на глаз человека. В результате и возникает непрерывной мутной струи с утолщениями в тех местах, где капли-эллипсоиды растянуты горизонтально, и сужениями там, где они растянуты вертикально.

Другим важным открытием Савара было то, что на длину верхней, прозрачной части струи большое влияние оказывают окружающие звуки. Если вблизи струи возбудить звуковые колебания определённой частоты, прозрачная часть струи мгновенно становится мутной.

Савар объяснил это так. Капли, на которые распадается водяная струя в своей нижней части, зарождаются ещё вверху, у самого отверстия. Представляясь как бы кольцевыми выступами, по мере удаления от отверстия они проявляются всё чётче и чётче, пока не отделятся совсем. Эти выступы следуют друг за другом настолько часто, что производят слабый звук. Музыкальная нота, звучащая в унисон с этим звуком, способствует более раннему распаду струи на отдельные капли, то есть переводит прозрачную часть струи в мутную.

Английский физик Джон Тиндаль повторил в своей лаборатории опыт Савара. Ему удалось создать струю (жилу, по выражению Тиндаля), прозрачная часть которой достигала длины около 90 футов (27,4 м). Под действием звука органной трубы соответствующей частоты и умеренной силы эта прозрачная жила превращалась в мутную, распадаясь на огромное количество водяных капель.

В одой из статей Тиндаль так описывает своё наблюдение за падением водяной струи в бассейн с водой: “ Когда нисходящая струя пересекает жидкую поверхность выше точки перерыва (точки перехода от прозрачной части струи к мутной), причём давление не слишком сильно, то она входит в жидкость молча; но когда эта поверхность пересекает струю ниже точки перерыва, то сейчас же слышится журчание и появляется множество пузырьков. В первом случае не только нет сильного разбрызгивания жидкости, но она вокруг основания жилы собирается в кучку, в выступ, где движение где движение противоположно струе.

Описанные свойства водяной струи и были использованы Беллом для устройства водяного микрофона. Он представляет собой металлическую трубку с впаянным патрубком, на который надета воронка. Нижним концом эта трубка установлена на подставке, а верхний прикрыт кусочком эластичной резиновой мембраны, закреплённой на трубке с помощью нити.

Как мы уже знаем из опытов Тиндаля, при попадании струи в бассейн с водой её нижняя, распавшаяся на капли часть производит шум. Если же в воду входит верхняя, цельная часть струи, то она втекает в бассейн бесшумно.

Подобный опыт можно провести и с куском картона. Так, если лист картона, на который падает струя воды, поднимать к её истоку, то удары капель будут слышны всё слабее и слабее, а когда будет достигнута точка перерыва, их не станет слышно совсем.

Мембрана в микрофоне Белла играет роль того же листа картона. Однако благодаря резонатору, которым является трубка, и рупору каждый тихий удар капли слышен гораздо лучше. Таким образом, падающие на резиновую мембрану капли производят в комнате впечатление слабых ударов молота по наковальне.

С помощью описанного водяного микрофона можно, например, убедиться в чувствительности струи воды к музыкальным звукам, о которой писали Савар и Тиндаль. Так, если к трубочке, из которой вытекает тонкая струя воды на мембрану, приложить ножку вибрирующего камертона, то струя тут же распадётся на капли, которые, ударяя по мембране, ”запоют” так, что захочется заткнуть уши. В этом усилении слабого исходного звука за счёт энергии падающей струи и проявляется действие водяного микрофона. Приложив вместо камертона к трубке часы, можно сделать слышным их ход для всех присутствующих в комнате. Известный в конце XIX века популяризатор научных знаний Б. Донат утверждал, что, приладив к стеклянной трубке, из которой вытекала вода, воронку, он попытался передать через струю звуки своего голоса. При этом струя действительно “заговорила” , но так неясно и грубо, и таким ужасным голосом, что все присутствующие при этом разбежались.

Читая эти строки, остаётся только радоваться, что основное изобретение Белла – телефон с электрическим микрофоном – этого недостатка лишено.








Похожие:

Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник iconБорейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник
Да, да, не удивляйтесь. Оказывается, с помощью водяной струи можно успешно усиливать различные звуки. Сделал этот необычный прибор...
Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник iconДорогие наши тангерос!
Уже больше месяца у нас преподает замечательный и позитивный Макси! Все, кто уже был на его уроках, оценил его уникальную методику...
Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник iconФилип Рот Заговор против Америки
Замечательный писатель Филип Рот, при жизни признанный классиком американской литературы, знаком российскому читателю прежде всего...
Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник iconЧто это такое счастье? Как же много оно значит для людей? Все мы хоть раз в жизни произносили это слово, каждый из нас его ощущал, для каждого оно свое. Кто-то видит свое счастье в любимом человеке, кто-то в семье, детях
Какие приятные чувства ты испытываешь в этот момент? Самое главное не упустить его, держать рядом как можно дольше. Ведь оно быстро...
Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник iconСвященный месяц Рамадан его достоинство и обряды поклонения
Хвала Аллаху, благословение и мир Посланнику Аллаха, его роду, его сподвижникам, а также тем, кто встал на его путь истинный
Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник iconАнкета для тех, кто берет у нас кота, кошку или котенка на пмж
Обязуетесь ли вернуть кота, тому у кого вы его взяли, если возникнут какие либо серьезные проблемы, неподдающиеся решению, а не выбрасывать...
Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник iconТема : Преобразование логических выражений
Автор, к своему стыду, до сих пор иногда путает  и . Поэтому на его уроках операция «НЕ» обозначается чертой сверху, «И» – знаком...
Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник iconТема : Преобразование логических выражений
Автор, к своему стыду, до сих пор иногда путает  и . Поэтому на его уроках операция «НЕ» обозначается чертой сверху, «И» – знаком...
Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник iconУстройство процессора и его назначение Описание и назначение процессоров
На самом деле то, что мы сегодня называем процессором, правильно называть микропроцессором. Разница есть и определяется видом устройства...
Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник iconТема : Основные понятия математической логики
Автор, к своему стыду, до сих пор иногда путает  и . Поэтому на его уроках операция «НЕ» обозначается чертой сверху, «И» – знаком...
Борейко Людмила Николаевна Кто из нас не знаком с микрофоном? Вы его видите по телевизору, пользуетесь им при записи на магнитофонную плёнку, его устройство описано в школьном учебник iconТема : Основные понятия математической логики
Автор, к своему стыду, до сих пор иногда путает  и . Поэтому на его уроках операция «НЕ» обозначается чертой сверху, «И» – знаком...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы