2017年10月15日 星期日

免旋轉免風力的火龍捲

窩在實驗室整理一些光學要用東西
煙霧產生器要用...

然後又開始玩龍捲風
想著想著...
龍捲風要用一個上升氣流來吸入側風
火龍捲也需要側風
一般都是用旋轉或外加電風扇的方式給他側風
但火源本身不是就有上升氣流嗎?
利用龍捲風的側風孔應該就可以搞定才對!!

手邊沒適合的東西
暫時先用透明片作了兩個簡陋的半圓柱當作遮罩
如下圖的擺法就可以利用蠟燭的上升氣流產生側風



原本的蠟燭火焰直上,也沒有彎曲


但加上遮罩之後....
帥啊!!
真的產生火龍捲了








但照片真他XX的難拍
自己看到最真實~~

結果...搞了半天光學的東西還是沒收拾
天啊~~

伸縮共鳴管

對!!我就是一個無可救藥的手作狂
明明很累了,有想法沒去作就很痛苦...

10/14在三民國中的賽E趴小聚
看到彭大立老師演示了一支伸縮共鳴管
一顆心癢到一個不行!!
但我就是不想仔細去看做法,更不想去請教彭老師
不是我囂張,而是我的習慣就是只想聽想法
怎麼做?就是我的樂趣了
怎麼可以剝奪我的樂趣!!

基本上就是利用聲音在特定長度的時候會和特定頻率共振
詳細的內容之前已經討論過
需要的請參閱管長與頻率系列的文章(有好幾篇)

一端有喇叭的伸縮共鳴管就是屬於一端開口一端閉口的共振腔
基音的波長為管長的4倍
若頻率不變增加管長,則會在1,3,5,7,9等奇數倍的地方形成共振
如下圖

聽到的聲音就會比較大
原理其實很簡單
接下來才是重點了


利用1.25吋的透明塑膠管(水族館買的)和1吋的水管搭配
1吋水管的連接頭加上一些鋁箔膠帶,就可以剛好放入透明塑膠管中
12號的橡皮塞也剛好可以塞入1吋的水管
受限於喇叭的大小,裝設喇叭的部分用2吋轉1.25吋的異徑接管
外層再罩上2吋的管帽
這樣才能避免聲音從尾巴出來,就不好判斷聲音大小了







為了方便操作
直接在水管上裝一台擴大機
在旁邊加裝手機架
就可以將頻率產生器(手機)和喇叭,還有伸縮管整合在一起了









管子尾端加上泡棉
一方面比較好拉,另一方面也可以避免聲音從管尾露出
管身再貼上皮尺方便測量長度




整枝做好約150公分
還滿霸氣的感覺


試試看效果如何
目前室溫約30度C,所以聲速為349m/s
讓管子的共鳴長度為10公分的倍數
這樣比較方便觀察
所以波長為管長(10公分)的4倍,0.4m
算出頻率為349/0.4=872.5

實驗結果準確到起雞皮疙瘩
從管身的參考的刻度來看
第一次聲音變大就在10公分處
接下來就是30公分,50公分,70公分,90公分


反過來從共鳴的管長倍數也可以回推目前的頻率
但,實驗發現不同的頻率起始的地方不同
但倍數關係都是一樣的
所以若要回推頻率,不能直接看管長
要看兩次共鳴點的長度差,兩倍就是波長了