Презентация на тему Влияние звука на струю жидкости

жидкости с физической точки зрения. Капиллярные волны
Различные явления, возникающие

при воздействии звука на струю жидкости
Исследование частоты слипания струи жидкости от физических и химических свойств жидкости

области:
ближайшая к отверстию сопла часть струи совершенно прозрачна и

выглядит неподвижным цилиндром;

ниже струя внезапно становится мутной, т.к. начинается разбиение этого сплошного потока на отдельные капли, которые хорошо видны при фотографировании со вспышкой.

наличию на поверхности струи капиллярных волн.

Опыт № 1.

Внешнее воздействие на струю вызывает на её поверхности капиллярные волны, которые легко наблюдать. Двигая ложкой вверх-вниз можно увидеть, как будет меняться длина капиллярной волны.

Капиллярные волны возникают благодаря наличию на поверхности жидкости сил поверхностного натяжения

месте случайно изогнулась, например, стала вогнутой (рис. а). Под

действием разности давлений жидкость из соседних участков начнет приливать под вогнутую поверхность, пока поверхность снова не станет плоской. Но движение жидкости не прекратится и будет продолжаться по инерции. Поэтому поверхность станет выпуклой, давление под ней возрастет, и жидкость будет вытекать из-под нее (рис. б) и т. д. Такие колебания в жидкости естественно вызовут аналогичные колебания в соседних участках, то есть возникнет волна.

жидкости

упругие волны, обладающие частотами в пределах 16—20000 Гц. Источником

возникновения волнового движения (источником звука) может служить любое тело, способное совершать упругие колебания - мембрана, диффузор, металлическая пластина, струна.

пронаблюдать на простом опыте. Опыт № 2. Струйный автогенератор звука.

струю жидкости была собрана специальная установка.
сосуд с жидкостью, установленный

на высоте 0.7 м над столом

сопло d=1mm

динамик

резиновый шланг

Генератор звуковых волн

исходящих из динамиков, сплошной (прозрачный) участок струи резко сокращается,

а сноп струй слипается, образуя одну внешне совершенно непрерывную струю.

но она далека от идеальной: капли получаются немного различными.

Каждая из этих капель, обладая своей массой и скоростью, летит по своей траектории, создавая впечатление снопа струй.

капель, распад струи начинает происходить раньше и со строгой

периодичностью. Звук как бы отрывает от струи через равные промежутки времени одинаковые капли. Эти капли быстро движутся по одной траектории и производят впечатление сплошной слипшейся струи.

химических свойств жидкости

следующих характеристик жидкости

звука, чтобы добиться эффекта слипания. Это можно объяснить тем,

что при повышении температуры скорость движения молекул возрастает, ослабевают межмолекулярные связи и силы поверхностного натяжения жидкого цилиндра. Таким образом, возбудить на поверхности струи капиллярную волну необходимой длины оказывается сложнее.

Температура

Частота звуковой волны в Гц

водные растворы поваренной соли (NaCl) при температуре 25 0С.

В данном опыте проявилась сильная зависимость процесса слипания струи от амплитуды звуковых колебаний. При увеличении плотности растворов струя реагировала на звуковое воздействие только на максимальной амплитуде. По второму диапазону частот прослеживается явное снижение частоты слипания струи при увеличении плотности жидкости.

Частота звуковой волны в Гц

Плотность

сокращался практически втрое, что говорило о возникновении устойчивых капиллярных

волн. Из-за более слабого поверхностного натяжения мыльного раствора по сравнению с водой капли гораздо дольше принимали правильную сферическую форму, что видно на фото.

что говорит о том, что малый коэффициент поверхностного натяжения

и повышенная вязкость не являются определяющими факторами при воздействии звуковой волны на струю жидкости. Важен также химический состав жидкости.