Поскольку звук — это механическая волна, для её распространиения необходима упругая среда. Следующий опыт показывает, что в вакууме воздух не распространяется.

23334345421

Хорошо проводят звуки упругие среды — твёрдые тела, жидкости и газы. Верёвочный телефон пример того, как звук передаётся по твёрдому телу — верёвке.

59631387  

7643513254686

Пористые вещества плохо проводят звук, так как в результате множественных отражений внитри полостей звук поглощается.

es4sswn92j2xp2qdv0llctp6elrybjc7

Звук распространяется в любой упругой среде — твёрдой, жидкой и газообразной, но не может распространяться в пространстве, где нет вещества.

Скорость звука зависит от свойств среды, в которой он распространяется. В жидкостях скорость звука выше, чем в газах, а в твёрдых телах выше, чем в жидкостях. В газах скорость звука зависит также от температуры.

48764354

Отражение звука

Звук отражается от плотных сред. Примером отражения звука может служить эхо.

8a8a8967067bc2c83c21297240f4335c

Эхо слышно лишь в том случае, когда отражённый звук воспринимается отдельно от произнесённого. Для этого нужно, чтобы промежуток времени между воздействием этих двух звуков на барабанную перепонку уха составлял не менее 0,06 с.

На свойстве звука отражаться от гладких поверхностей основано действие рупора — расширяющейся трубы обычно круглого или прямоугольного сечения. При использо вании рупора звуковые волны не рассеиваются в стороны, а образуют узконаправленный пучок, за счёт чего мощность звука увеличивается и он распространяется на большее расстояние.

74561467485

Акустический резонанс

Резонанс можно наблюдать в случае совпадения собственной частоты колебательной системы с частотой звуковой волны. Рассмотрим пример резонанса на двух камертонах. Если заставить звучать один из них, то второй тоже зазвучит.

8213453

Звуком можно разбить стеклянный бокал, если его частота близка к собственной частоте бокала, а интенсивность достаточна.

81324

В музыкальных инструментах роль резонаторов выполняют части их корпусов. Например, в гитаре, скрипке и других подобных им струнных инструментах резонаторами служат деки, которые усиливают издаваемые струнами звуки и придают звучанию инструмента характерную для него окраску — тембр.

579435147

ar left                                      ar right

Прямой проводник с током и виток с током создают вокруг себя магнитное поле. Рассмотрим теперь другой случай, который представляет наибольший практический интерес: магнитное поле, создаваемое катушкой с током.

Соленоид, или катушка, состояит из большого числа витков провода, намотанных вплотную друг к другу на диэлектрический каркас. При протекании тока по катушке вокруг неё возникает магнитное поле.

solenoid0

Магнитные стрелки ориентируются в этом магнитном поле:

solenoid

С помощью магнитных стрелок или железных опилок можно найти форму магнитных линий катушки. Как и у витка с током, линии магнитного поля катушки с током представляют собой замкнутые кривые. Внутри катушки магнитные линии почти параллельны друг другу, а  снаружи они искривляются и замыкаются.

Picture of a Solenoid

Магнитное поле катушки с током подобно полю постоянного полосового магнита. Как и магнит, катушка с током имеет два полюса — северный и южный, расположенных на её торцах. Вне катушки магнитные линии направлены от северного полюса к южному. Две катушки или катушка и магнит взаимодействуют подобно двум магнитам.

solenoid1

Для определения направления линий магнитного поля соленоида удобно пользоваться правилом правой руки:

Если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.

right hand

По направлению магнитных линий поля внутри соленоида или расположению его полюсов можно определить направление тока в витках соленоида.

task

От чего зависит сила магнитного поля соленоида?

Опыт показывает, что при одинаковой силе тока катушка с бóльшим числом витков притягивает больше железных опилок, чем катушка с меньшим числом витков. Следовательно, магнитное действие катушки с током тем сильнее, чем больше число витков в ней.

solenoid2

Магнитное действие катушки зависит и от силы тока в ней. Для выяснения этой зависимости соберём электрическую цепь. Силу тока в цепи будем изменять реостатом. Судить о действии магнитного поля катушки с током можно по количеству гвоздиков, притянувшихся к ней. Опыт показывает, что при увеличении силы тока действие магнитного поля катушки с током усиливается, при уменьшении  — ослабляется.

power1

Можно усилить магнитное действие катушки с током, вставив в неё железный стержень  — сердечник. Следовательно, магнитное действие катушки с сердечником сильнее, чем той же катушки без сердечника.

power2

Катушку с железным сердечником называют электромагнитом.

 

arrowrleft                                     arrowright

Симулятор диффузии

Симулятор скорости диффузии

Измените температуру с помощью ползунка и наблюдайте за скоростью перемешивания молекул

Температура: 20°C

Симуляция капиллярного эффекта

Симуляция капиллярного эффекта

Жидкость γ (мН/м) θ (°) ρ (кг/м³) Цвет
Вода 72.8 20 1000
Этанол 22.4 15 789
Ртуть 486.5 140 13534
Масло 30.0 20 900

Формула капиллярного эффекта

h = (2γ cosθ) / (ρgr)

где:

γ - поверхностное натяжение (мН/м)
θ - краевой угол (°)
ρ - плотность (кг/м³)
r - радиус капилляра (м)
g - ускорение свободного падения (9.81 м/с²)
h - высота поднятия/опускания (м)

Текущие параметры

Жидкость: Вода
γ: 72.8 мН/м
θ: 20°
ρ: 1000 кг/м³
Высота: 14.67 мм
Радиус капилляра: 1.0 мм
Радиус мениска: 2.92 мм

Физика капиллярного эффекта

Форма мениска:

  • Смачивающие жидкости (вода, этанол, масло) образуют вогнутый мениск (края подняты вверх)
  • Ртуть образует выпуклый мениск (края опущены вниз)

Радиус кривизны мениска: R = r / cosθ

Симулятор линейной регрессии

Симулятор линейной регрессии

Уравнение прямой: y = 0x + 0

Среднеквадратичная ошибка (MSE): 0

Ближайшая точка к прямой: нет

Скорость:

Кликните на графике, чтобы добавить точку. Нажмите "Подобрать прямую" для анимации процесса обучения.