17. Rubensova
trubica
Pomôcky
:
Rubensova
trubica, prívod plynu, zápalky, generátor, zosilňovač,
Realizácia:
K realizácii pokusu použijeme
Rubensovu trubicu. Rubensova trubica je valcová trubica, na hornom povrchu
ktorej sú vyvŕtané malé otvory v rovnakej vzdialenosti od seba. V
spodnej časti je otvor slúžiaci na prívod plynu. Jeden jej koniec je
pevne uzavretý, druhý uzatvára reproduktor. Do Rubensovej trubice
privedieme plyn a jej reproduktor zapojíme cez zosilňovač na frekvenčný
generátor. Unikajúci plyn z Rubensovej trubice zapálime. Pozorujeme sústavu
rovnakých plamienkov. Zmenou frekvencie generátora sa snažíme nastaviť
stojaté vlnenie, prejavujúce sa do tvaru vlny usporiadanými veľkosťami
plamienkov.
Fyzikálna
interpretácia:
Po
zapnutí sústavy (generátor, zosilňovač) a vyhľadaní vhodnej
frekvencie sa v trubici vytvorí pozdĺžna stojatá vlna. Spôsobí, že v
istých miestach v trubici je väčší tlak plynu (uzly stojatého
vlnenia) a v istých menší (kmitne stojatého vlnenia). Cez dierky v
miestach z väčším tlakom plyn uniká rýchlejšie, preto v týchto
miestach nad trubicou pozorujeme vzostup plameňov. Takto pomocou sústavy
plameňov môžeme pozorovať stojaté vlnenie v plyne.
Pri ďalšej vyhľadanej rezonančnej frekvencii sa zmení
stojatá vlna, a tým aj výškové rozloženie našich plameňov.
Realizačná
poznámka:
Dbajte
na bezpečnosť pri tomto pokuse. Plyn nesmie unikať okolo reproduktora,
aby reproduktor nezhorel. Pred experimentom prečistíme malé otvory na
trubici liehom a dobre vysušíme.
Otázky
:
1.
Ktorý z rôzne vysokých plamienkov predstavuje uzol a ktorý kmitňu
stojatého vlnenia ? Fyzikálne odôvodnite.