Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии

Стартовая страница
О системе
Технические требования
Синтез
Обучающий модуль
Справка по системе
Контакты
Искать:
  Расширенный   Формализованый   По связи разделов
 А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я 
Общий каталог эффектов
Фигуры Хладни
Визуализация колебаний пластинки или других механических систем посредством неравномерно распределенных на колеблющейся поверхности мелких частиц сухого песка

Анимация

0

Описание

Если на горизонтальную поверхность пластинки или какого-либо другого  твердого тела насыпать мелкие частицы сухого песка, а затем возбудить в этой пластинке или в твердом теле механические колебания, то частицы распределяться на поверхности так, что их поверхностная плотность будет больше в тех местах, где амплитуда колебаний меньше. При этом плотность частиц песка будет наибольшей вблизи узловых линий на колеблющейся поверхности.

Скопления частиц песка образуют характерные фигуры, которые были открыты немецким учёным Э.Ф. Хладни (Е.Р. Chladni; 1787). Каждому собственному колебанию (стоячей волне) пластинки соответствует своё расположение узловых линий. Фигуры Хладни на квадратной  пластинке показаны на рис. 1.

 

Примеры фигур Хладни, образовавшихся в результате различных собственных колебаний поверхности

 

 

 

Рис. 1

 

Форма фигур Хладни зависит от геометрии поверхности, от того, как она закреплена и как возбуждаются колебания. Меняя точки закрепления и места возбуждения, можно получить самые разнообразные фигуры.

 

Ключевые слова

 

Разделы наук

 

Применение эффекта

Фигуры Хладни используются в дефектоскопии (топографический метод) для исследования изделия в целом (например, пластинки или оболочки).

Реализации эффекта

Техническая реализация эффекта

Простейшая техническая реализация состоит в установке тонкостенной жестяной консервной банки с тонким слоем сухого песка на дне - над горизонтально расположенной мембраной громкоговорителя, излучающего одночастотный звуковой сигнал частотой 300 - 500 Гц.

Литература

1. Яворский Б.М.,  Детлаф А.А. Справочник по физике.- М.: Наука, 1974.- С.942.

2. Горелик Г.С. Колебания.- М.: Государственное издательство технико-теоретическое издательство, 1950.- С.551.

Формализованное описание Показать

Стартовая страница  О системе  Технические требования  Синтез  Обучающий модуль  Справка по системе  Контакты 
Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина