можно ли вскипятить воду звуком
Можно ли вскипятить воду звуком
Если у вас не работает электрический чайник, плита и кончились спички, но зато в Новогоднюю ночь во всю силу гремит музыка…
Давайте зададимся вопросом: можно ли вскипятить воду, используя звук?
Однажды для проведения подобного эксперимента воду залили в кубовидной контейнер, а в качестве источника звука применили обычный динамик.
На рисунке показано, что источник звука расположен слева.
Конечно, звук при прохождении через толщу воды будет ослаблен. Ослабление звука на выходе дает нам возможность утверждать, что какая-то часть звуковой энергии идет на нагревание воды в контейнере.
Уровень интенсивности звука по логарифмической шкале определяется уравнением:
(1)
(2)
Потребляемую мощность, то есть мощность идущую на нагрев воды при прохождении звука через толщу воды в контейнере рассчитали следующим образом:
(3)
(4)
(5)
С помощью этого уравнения и уравнения (2), выражение для мощности звука на выходе из контейнера будет выглядеть следующим образом
(6)
Подставляя уравнение (6) в уравнение (3), мы получим мощность источника звука
(7)
Подставляя уравнение (7) в уравнение (2), выразим интенсивность звука источника
(8)
Потребляемая водой мощность может быть определена с помощью следующего уравнения,
(9)
(10)
Подставив эти значения в уравнение (10), определяем значение энергии, переданной воде Q = 167,200 Дж. Время, за которое вода была доведена до состояния кипения, было измерено секундомером и составило 83 секунды.
Подставив значения Q и t в уравнение (9), рассчитали потребляемую водой мощность, которая оказалась равна 2016 Ватт.
В этом эксперименте коэффициент поглощения оценивается в 0,01 м-1.
Подставляя значения для Pabs, площади поперечного сечения A и длины L в уравнение (8), получили значение интенсивности звука источника равным Is = 403.4×106W/м2.
Далее подставляя значение для интенсивности источника звука Is в уравнении (2), получили уровень интенсивности исходного звука от источника равным 206 дБ.
Для сравнения!
И что вы думаете, интенсивность звука при запуске ракеты на стартовой площадке космодрома составляет всего-то 180 дБ!
Для нашего же эксперимента кипячения пол-литровой банки воды с помощью звука потребуется звук интенсивностью 206 дБ!
Делаем вывод:
Вскипятить воду с помощью звука можно, но осторожно!))
Конечно, кипячение воды с помощью этого метода не очень-то целесообразно и практически не представляется возможным, т.к. интенсивность необходимого звука должна быть даже выше, чем при запуске ракеты на стартовой площадке!
Именно к такому выводу и пришли студенты Факультета физики и астрономии университета Лестера в Великобритании, поставившие этот эксперимент, результаты которого после рецензирования преподавателями этого университета были опубликованы в научном журнале Physics Special Topics.
Источник: Journal of Physics Special Topics, 2015
Можно ли вскипятить воду звуком
ЗВУКИ ПРИРОДЫ
Вытяни руки. Если ты соединишь большие пальцы так, чтобы они касались верхней фалангой и основанием, то ты увидишь просвет посередине между ними.
Если не выходит звука, попытайся сильнее натянуть травинку. Теперь вместо нее возьми полоску бумаги такого же размера.
Возможно, ее придется намочить. Подуй опять. Что получится? Можно также попробовать полоску тонкого пластика (полиэтилена).
Попробуй сделать «травинки» из различных материалов и заметь разницу в производимых звуках. Воздух, проходя сквозь узкое отверстие, заставляет травинку колебаться. Эти колебания и производят звуковые волны.
ПОЮЩАЯ СОЛОМИНКА
Язычки для деревянных духовых инструментов чаще всего делают из специального тростникового растения, которое растет только в одном месте на Земле, во Франции. Музыканты и ценители музыки считают, что только это растение дает наилучшее качество звука. А можно ли использовать другие материалы?
Сожми кончик соломинки, чтобы он стал плоским. Ножницами аккуратно отрежь утолки в плоской части. Теперь кончик должен иметь форму трапеции (как показано на рисунке).
Последи, чтобы обрезанные «язычки» не склеились между собой, а если это произошло, разлепи их зубами.
Теперь надо набраться терпения, возможно, что с первого раза ничего не получится и потребуется немножко потренироваться. Возьми соломинку в рот тем концом, на котором находятся «язычки*. Стараясь не касаться внутренней поверхности щек и языка, подуй сквозь соломинку. «Язычки» должны вибрировать, как и язычок саксофона или кларнета.
Терпение, терпение. С первого раза может и не получиться. Если звук не идет, посмотри еще раз, не слиплись ли «язычки». Попробуй еще раз. Можешь немного пожевать «язычки», чтобы они стали мягче и им стало бы легче колебаться. Если все равно ничего не получается, обрежь кончик и начни сначала.
Когда ты дуешь в трубочку, то воздушный поток идет по ней и заставляет колебаться обрезанные концы. Эти вибрации «язычков» создают вибрации воздуха, которые распространяются вдоль по соломинке. Твои уши фиксируют эти колебания как гудящий звук постоянной высоты.
МАЭСТРО, МАРШ
Представь себе, что ты можешь увидеть столб колеблющегося воздуха в соломинке, который отвечает за появление звука. Эти колебания распространяются от одного конца соломинки до другого. Если бы можно было удлинить соломинку, то удлинился бы и столб колеблющегося воздуха, а если обрезать соломинку, то и столб воздуха уменьшится. А что нам это даст?
Подуй в соломинку, чтобы получился протяжный и устойчивый звук Продолжая дуть, очень осторожно отрежь два сантиметра от свободного конца соломинки. Изменился ли звук?
Отрежь еще два сантиметра. Что получилось?
Если соломинка еще не кончилась, то отрежь еще два сантиметра. Как при этом изменился звук?
Каждый раз отрезая кусочек соломинки, ты уменьшаешь ее длину, а следовательно, и длину вибрирующего воздушного столба.
Как только длина этого столба уменьшается, звук увеличивается по высоте (также говорят, увеличивается по частоте). Ясно слышно, что чем короче столб воздуха в инструменте, тем выше звук.
Источник: Майкл ди Специо «Занимательные опыты»
Можно ли вскипятить звуком кровь
Или “СтароНовогодний эксперимент”.
(Активная ссылка по молитве источника «Класс!ная физика»: http://class-fizika.ru/k9.html )
Давайте зададимся вопросом: можно ли вскипятить воду, используя звук?
Однажды для проведения подобного эксперимента воду залили в кубовидной контейнер, а в качестве источника звука применили обычный динамик. На рисунке показано, что источник звука расположен слева.
В общем, бла, бла бла, и в конце концов…
Интенсивность звука при запуске ракеты на стартовой площадке космодрома составляет всего-то 180 дБ!
Для нашего же эксперимента кипячения пол-литровой банки воды с помощью звука, то есть повышения её температуры на 80 градусов, потребуется звук интенсивностью 206 дБ!
Делаем вывод: Вскипятить воду с помощью звука можно, но осторожно!))
Именно к такому выводу и пришли студенты Факультета физики и астрономии университета Лестера в Великобритании, поставившие этот эксперимент, результаты которого после рецензирования преподавателями этого университета были опубликованы в научном журнале Physics Special Topics. Источник: Journal of Physics Special Topics, 2015
Учитывая то, что площадь поверхности тела человека составляет от 1,5 до 2 квадратных метров, а средняя удельная теплоёмкость тела человека равна 3350 Дж/(кг*град), что примерно на 25% меньше теплоёмкости воды, то можно утверждать, что воздействие звука на человека не может быть меньше эксперимента, проведённого университетом Лестера.
Если увеличить мощность звука, необходимую для вскипания воды до мощности, необходимой для вскипания крови, получим цифру на 25% большую, то есть 257,5 дБ.
Меток нет
Запись: Можно ли вскипятить звуком кровь
опубликована 14 января, 2019 в 6:57 и находится в Блоги |
Копирование разрешено ТОЛЬКО С АКТИВНОЙ ССЫЛКОЙ:
8 комментариев к записи “Можно ли вскипятить звуком кровь”
Кровь и межклеточная жидкость в организме защищена слоями живых тканей от возможного закипания от воздействия сильного звука. Кровеносные сосуды крупные расположены не ведь не у самой поверхности кожи А в глубине, звуковые волны не доходя до них рассеиваются
miara-pikran (14 января 2019 г. в 19:31)
0рганизм, постоянно внимающий болезнетворным звукам, начинает к ним сам подстраиваться и изменяет свой ритм. 
Ну и культура человеческой популяции тоже это подтверждает. Ведь народные песни и музыка всегда синхронны вибрациям организма. 
Ну может за редкими исключениями, и то они применяются лишь в особых исключительных случаях, 
например я воздействия на врагов.
А народные песни это что? Чтоб под балалайку?
Можно ли вскипятить воду звуком
Потерев ручки тазика ладонями, можно добиться удивительного эффекта. Тазик начинает звучать, а вода «закипает», разбиваясь на множество брызг, которые подпрыгивают на десятки сантиметров вверх под гудящий звук, сочетающий в себе как высокие, так и низкие частоты.
Такое зрелище и «живой» звук завораживают как трущего ручки, так и наблюдающего за этим действом!
Эти удивительные китайские литые бронзовые тазики являются очень древними изобретениями, и в настоящее время в музеях Китая их насчитывается всего несколько штук.
Материал, из которого изготавливались тазики, имел очень хорошие резонирующие свойства, подобные колокольной бронзе, что и способствовало получению необыкновенных звуков, волн и фонтанов.
В зависимости от интенсивности трения ручек тазика можно наблюдать великолепную «пляску» воды от мелких колебаний с интересным рельефом до появления в четырех, шести или восьми точках водной поверхности высоких водяных фонтанчиков.
В настоящее время тайна разгадана! Увлечение китайскими тазиками перешагнуло границы Китая и распространилось по всему миру. Аттракционы с китайскими тазиками можно увидеть и услышать в многочисленных парках развлечений.
Многие музыканты и перкуссионисты используют их в своих выступлениях. Изготовление чудесных тазиков поставлено на поток, их можно купить, они звучат, в них «пляшет» вода.
Однако, китайские специалисты утверждают, что современные используемые при изготовлении технологии в других странах так и не смогли в точности воспроизвести копии чаш, сделанных в старину в Китае.
Современные тазики выполнены по аналогии со старинными. Их льют из «колокольной» бронзы с хорошими резонирующими свойствами и ручками из латуни или меди. В бронзовом сплаве обычно 90% меди и 10% цинка, увеличение количества цинка в сплаве приводит к улучшению свойств тазика, однако при падении такой таз может треснуть.
Допустим, у Вас есть подобная «поющая чаша танцующей воды».
Как заставить ее работать?
Сначала рекомендуют вымыть руки с мылом, чтобы удалить жир и пот, затем окунуть обе руки в воду, затем сильно потереть ладонью о ладонь, пока лишь остатки влаги не окажутся на ладонях. Кладем руки на ручки тазика и легкими движениями, нажимая на ручки, начинаем двигать ладони взад и вперед. Чтобы как можно лучше использовать прилагаемые усилия, необходимо соприкасаться с ручками тазика поверхностями всех пальцев рук. От начала ладони до кончиков пальцев.
После небольшой практики можно научить этот перевернутый колокол-таз гудеть в определенном тоне. Ставя по-разному руки(вертикально или чуть сбоку) и надавливая с меняющейся силой можно вызвать различные по высоте звуки.
А потренировавшись можно сильными движениями рук не вдоль, а поперек ручек тазика добиться получения очень высоких звуков.
Чтобы добиться полноценного звучания требуется терпение и тренировки. Кто хочет очень быстро добиться успеха, навряд ли к нему придет … Быстрее приведет к цели медитативная сосредоточенность и спокойствие/
Можно поэкспериментировать: двигать по ручкам тазика ладонями в одну сторону или в противоположные стороны, нажимая с разной силой или даже на мгновение останавливать движения рук.
Для хорошего звучания ручки тазика должны быть хорошо отполированы.
(Интересно, что при «работе» с тазиком руки очень хорошо массируются звуковыми частотами.)
Каждый тазик имеет свое неповторимое звучание.
В результате трения в тазике возникают колебания и возникает мощный глухой объемный звук. Основной звук – это глухое «глубокое» жужжание, которое можно услышать рядом с тазиком, а разнообразные по высоте более высокие звуки можно услышать даже на очень большом удалении. Неизгладимое впечатление можно получить от огромного «тазика» массой 50 кг, который создает неимоверно громкие звуки. Делают тазики, которые могут издавать мощные звуки, заполняющие залы, а на природе их можно слышать на расстоянии более 100 метров. Меньшие тазики создают также полноценный звук в широком диапазоне, но не такой громкий.
Великолепный звук! Но, это еще не все!
Одновременно с нарастающим мощным глухим объемным звуком начинает»закипать « вода!
На поверхености воды появляется рябь и начинают возникать четкие геометрические фигуры!
Вторая загадка китайского тазика!
Итак, поверхность воды покрывается рябью, на поверхности воды образуются четкие геометрические узоры и фигуры, а в четырёх точках, как раз над головами рыб, изображенных на дне таза, вода начинает «закипать», разбрызгиваясь многочисленными каплями над поверхностью. Возникают водяные фонтанчики высотой до 50 см, и кажется, что фонтаны исходят из рыбьих ртов.
И это удивительное явление объяснимо! Необычное поведение воды в тазу объясняется эффектом стоячих волн.
Когда вы трете ручки тазика, то возникают колебания его стенок, которые передаются воде, колебания в воде распространяются до противоположных стенок тазика и отражаются от них. В результате прямые и отраженные волны складываются, образуя стоячие волны. В точках, где амплитуды прямых и отраженных волн гасятся, вода остается неподвижной, а где они при наложении максимально усиливают друг друга, появляются фонтанчики.
Если изменить направление трения ручек или силу трения, или прекратить трение, то «кипение» воды мгновенно прекращается, но на поверхности воды образуется геометрический рисунок в виде четырехугольных фигур.
Возникающие на воде узоры в точности воспроизводят фигуры Хладни, которые получают в известном опыте на песке, рассыпанном по металлической пластине, при приведении этой пластины в колебательное движение с помощью, например, вибрирующего смычка скрипки. Разница лишь в том, что где на песке спокойная поверхность, на воде – фонтанчики, а где на песке – холмики, на воде мы видим спокойную гладь.
Интересно, что при более низком звучании вода подпрыгивает наиболее интенсивно.
А есть ли у Вас все-таки таинственный китайский тазик, более романтично названный «поющей чашей танцующей воды»?
Взаимодействие тонущих предметов
Когда несколько предметов одновременно погружаются в вязкую жидкость (масло, сахарный раствор), между ними могут возникать странные взаимодействия.
2. Если бросить в жидкость один диск, а за ним еще два, то последние догонят первый диск, и вместе они образуют устойчивую фигуру (бабочку).
3. Бросьте в жидкость вместе несколько шариков (3-6).
Они разойдутся таким образом, что окажутся в вершинах горизонтально расположенного правильного многоугольника, который по мере погружения будет увеличиваться в размерах.
Кто это может объяснить?
Шар-недотрога
Сначала надо свить два одинаковых проволочных кольца с ручками, за которые их можно держать руками ( это можно сделать на круглой бутылке ).
Окуни кольца в мыльный раствор и выдуй между этими кольцами мыльный пузырь (как на рисунке).
Осторожно раздвигая кольца, растяни этот шар в цилиндр (остановись, как только поверхность цилиндра начнет принимать вогнутую форму).
Поверни кольца так, чтобы цилиндрический пузырь принял горизонтальное положение.
Теперь тебе понадобится помощник, который возьмет обычную соломинку, с помощью которых делают мыльные пузыри, окунет ее в мыльный раствор, осторожно проколет соломинкой цилиндр и выдует внутри небольшой пузырь.
Осторожно стряхните его с соломинки и, и он опустится на внутреннюю стенку цилиндра.
Если теперь слегка наклонить цилиндр, то маленький шар будет катиться внутри цилиндра.
Он катится очень легко, т.к. не прикасается к цилиндру, между пленками всегда есть прослойка воздуха.
Знаете ли вы?
. Ампер, проведший огромное количество опытов по электромагнетизму, обнаружил, в том числе, влияние поля Земли на проводники с током и открыл магнитный эффект катушки с током соленоида, что позволило ему считать такую катушку эквивалентом постоянного магнита.