TUBE NG RUBENS: KASAYSAYAN, MATERYALES, OPERASYON - SCIENCE - 2025

Ang tubo ng Rubens ay isang aparato na binubuo ng isang tubo na may isang nagsasalita sa isang dulo at isang hilera ng mga perforations kung saan lumabas ang nasusunog na gas, na nag-aapoy upang makagawa ng maliit na apoy.

Ang disenyo na ito ay posible upang mailarawan ang mga tunog ng tunog sa loob ng tubo na ginawa ng nagsasalita. At ipinapakita nito nang walang pag-aalinlangan na ang tunog ay isang alon ng presyon, dahil ang daloy ng nasusunog na gas na lumalabas sa pamamagitan ng mga orifice ay proporsyonal sa lokal na presyon ng pareho.

Larawan 1. Tiyang tubo. Pinagmulan: mga wikon commons

Ipinapakita ng Figure 1 ang isang litid na tubo ng Rubens, kung saan makikita na ang taas ng mga apoy ay sumusunod sa isang pattern ng alon, na tiyak na tunog ng tunog.

Ang tubo ng Rubens ay pinangalanan pagkatapos ng tagalikha nito - si Heinrich Leopold Rubens (1865 - 1922) - na isang kilalang pisiko at engineer ng Aleman. Ang kanyang pangunahing larangan ng pananaliksik ay ang pag-aaral ng electromagnetic radiation sa infrared at ang kanyang mga pagsisiyasat ay tiyak sa pagbuo ng mga teorya ng itim na radiation ng katawan na kalaunan ay humantong sa dami ng pisika.

Noong 1904 itinayo ni Heinrich Rubens ang kanyang tanyag na tubo, na orihinal na apat na metro ang haba na may isang hilera ng 200 perforations na tumayo ng 2 sentimetro bukod sa tuktok.

materyales

Una, ang isang linya ay sinusubaybayan kasama ang tubo na may lapis o marker. Kinakailangan din na gumawa ng mga transverse mark na 1 cm ang hiwalay at 10 sentimetro ang hiwalay sa mga dulo ng tubo, na nagsisilbi upang mag-drill ng mga butas.

-Sa pamamagitan ng isang bench drill ang mga butas ay ginawa, gamit ang isang 1.5 mm diameter drill, sa mga marka na dating iginuhit.

-Ang isang dulo ng tubo, ang thread-to-hose adapter ay inilalagay at ang tubo ng tubo ay natatakpan sa kabilang, gamit ang isang piraso ng latex ng glove bilang isang lamad. Ito ay naayos nang mahigpit sa masking tape at secure na may isang salansan na inilalagay sa ibabaw ng tape upang ang lamad ay hindi maputol.

-Nagtapos ang gas silindro at ang isang nagsasalita ay inilalagay sa dulo ng lamad, na kung saan ay nakakonekta sa isang audio amplifier. Ang signal ay maaaring mabuo gamit ang mobile, dahil may mga app upang makabuo ng mga audio signal sa isang naibigay na dalas.

- Sa pangkalahatan, ang output ng audio ay konektado sa amplifier gamit ang naaangkop na mga cable. Ang scheme ay nasa figure 2. Kapag ang siga ay naiilawan, maaari mong mailarawan ang mga tunog sa mga siga ng tubo ng Rubens.

Pag-iingat

-Gawin ang mga kaukulang pag-iingat dahil magsusumikap ka sa gas at apoy, kaya ang eksperimento ay dapat na isinasagawa sa mga puwang na maaliwalas at maalis ang lahat ng nasusunog na mga bagay at sangkap mula sa paligid.

-Avoid draft.

-Haging maingat na huwag iwanan ang aparato nang napakatagal, upang maiwasan ang mapinsala sa nagsasalita.

-Ang pattern ng alon ay pinakamahusay na sinusunod sa pamamagitan ng pagbawas ng intensity ng mga ilaw.

Larawan 2. scheme ng tubo ng Rubens. Pinagmulan: ginawa ng sarili.

Paggana

Kapag ang paglabas ng gas ng perforations ay nag-aapoy at ang pinagmulan ng tunog ay inilapat malapit sa lamad, makikita ito kung paano ang mga apoy ng magkakaibang taas ay nakakakuha ng hugis ng nakatayong alon sa loob ng tubo.

Ang lamad ay pinapayagan ang mga pulso ng presyon ng tunog na ginawa ng loudspeaker o sungay na inilagay sa tabi ng lamad na maipadala sa loob ng tubo, na kung saan ay masasalamin kapag nakarating sila sa kabilang dulo.

Ang superposition ng ipinadala na alon at ang nakalarawan na alon ay lumilikha ng mga pagkakaiba sa presyon, na gumagawa ng isang nakatayo na alon na ang pattern ay muling nabuo sa taas ng mga apoy, tulad ng mas mataas na mga lugar (mga taluktok) at mga lugar kung saan ang siga ay bahagyang nakikilala (mga lambak o node).

Angkop na mga dalas

Ang speaker ay maaaring konektado sa isang variable na dalas ng generator ng alon na dapat itakda sa naaangkop na mga dalas upang mailarawan ang iba't ibang mga mode ng pag-alon ng alon na nabuo sa loob ng tubo.

Ang naaangkop na dalas ay nakasalalay sa haba ng tubo at ang kaugnayan na dapat nilang matugunan ay ang mga sumusunod:

Kung saan ang L ay ang haba at n = 1, 2, 3, 4 …

Ang speaker ay maaari ding konektado sa output ng isang music player upang mailarawan ang tunog ng musika sa pamamagitan ng mga apoy.

Ang Kundt tube: hinalinhan ng tubo ng Rubens

Ang tubo ng Rubens ay isang variant ng Kundt tube, na nilikha ng isa pang Aleman na pisiko na nagngangalang August Kundt, na noong 1866 ay nagtayo ng isang tubo ng baso, inilagay ito nang pahalang, at pinuno ito ng mga piraso ng cork o spore dust mula sa Lycopodium fern.

Pagkatapos ay isinara niya ang isang dulo ng isang plunger at naglagay ng isang nababaluktot na lamad sa kabilang, kung saan siya ay naka-attach ng isang mapagkukunan ng tunog. Sa paggawa nito, napagmasdan niya kung paano pinagsama ang spore dust sa mga node ng nakatayong alon na bumubuo sa loob ng tubo at ang haba ng haba ay maaaring masukat.

Sa pamamagitan ng pagpapalit ng posisyon ng plunger, ang mga pattern na naaayon sa iba't ibang mga mode ng panginginig ng boses ay maaaring ipakita para sa isang naibigay na mapagkukunan ng tunog.

Ang tubo ni Kundt ay lubhang kapaki-pakinabang para sa pagsukat ng bilis ng tunog sa iba't ibang mga gas at sa iba't ibang mga temperatura, at malinaw na ang Heinrich Rubens ay binigyang inspirasyon ng gawaing ito upang lumikha ng kanyang sikat na tubo.

Mga Sanggunian

1. Acoustics Web. Tube ng Rubens. Nabawi mula sa acusticaweb.com
2. Ang tao ng pisika. Mga apoy sa isang acoustic tube. Nabawi mula sa: vicente1064.blogspot.com
3. Maciel, T. Ang nag-aalab na Oscilloscope: Ang Physics ng Flens Tube ng Flens. Nabawi mula sa: physicsbuzz.physicscentral.com.
4. Demonstrasyon ng Tunog at Waves gamit ang isang Rubens 'Tube. Nakuha mula sa: people.physics.tamu.edu.
5. Wikipedia. Heinrich Rubens. Nabawi mula sa: wikipedia.com
6. Wikipedia. Tube ng Rubens. Nabawi mula sa: wikipedia.com.