На звуковій хвилі
Цікаво розповідаємо про народження звуку. Плюс дві саморобки для того, щоб пояснити важливі закони фізики. Подивимось як це працює?
Нас оточує безліч звуків і здається, що вони мають абсолютно різну природу. Однак, попри всю розмаїтість звукової палітри, способи отримання будь-якого звуку завжди однакові.
Звук «народжується» за допомогою механічних хвиль. А «шторм» звукових хвиль виникає через порушення положення дрібних частинок. Тоді в гру вступає сила, що намагається відновити попереднє положення частинок, тобто повернути їх в стан рівноваги. Сила, яка відповідає за «умиротворення частинок» називається силою пружності.
Рефракція звукових хвиль
Вільна енциклопедія визначає рефракцію як зміну напрямку поширення випромінювання при проходженні межі розділу двох середовищ з різною густиною.
Звучить досить складно. А якщо спробувати пояснити це дослідним методом? За допомогою саморобки можна продемонструвати процес заломлення звуку.
Крок 1
Роздрукуйте деталі майбутньої моделі на аркушах щільного паперу (близько 230 г/м²). Обережно виріжте усі частини по суцільних лініях та зігніть у правильному напрямку, відповідно до того, які саме лінії нанесені на малюнку. Для того, щоб механізм працював правильно, необхідно дуже ретельно вирізати кожну деталь.
Крок 2
Складіть деталь та склейте її, як зображено на фото. Ця паперова частина виконуватиме роль кришки трубки, яка буде важливим елементом під час створення звукових коливань.
Крок 3
Складіть деталь трубки. Важливо, щоб заштрихована область деталі була ретельно вирізана.
Крок 4
Приклейте кришку до сірих ділянок на деталь труби. Клапани загнуті назовні необхідно закріпити впритул до нижніх граней корпусу трубки.
Крок 5
Зберіть останню деталь, що залишилась та склейте її. Далі необхідно нанизати цю частину на основну паперову трубку. Виріз потрібно розмістити вгорі ближче до отвору.
І вуаля! Ви власноруч створили простий музичний інструмент.
Соваючи рухому частину трубки, можемо регулювати тон звуку.
Як це працює?
Повітря, що потрапляє у трубку, збільшується в об’ємі, оскільки площа всередині трубки має фіксовану величину. Тиск різко збільшується, відповідно, як і густина середовища. Рухаючи зовнішню трубку, ми змінюємо тиск всередині основної трубки (подвійний шар паперу не дозволяє пропускати велику кількість повітря, водночас, один шар – випускає певну частку повітря крізь волокна паперу). Повітря, намагаючись відновити баланс, «шукає вихід» з трубки та, знайшовши отвір, утворює звукову хвилю, в результаті заломлення.
За таким принципом створені усі духові інструменти.
Дисперсія звукової хвилі
Якщо вірити Вікіпедії, то дисперсія – це явище залежності фазових швидкостей лінійних хвиль від частоти.
Однак, де ми можемо застосувати цей принцип в житті? І, можливо, ми вже давно його застосовуємо, просто не знаємо, що це саме він? Найкраще дисперсію покаже наступна саморобка.
Крок 1
Для друку деталей майбутньої моделі візьмуть аркуші щільного паперу (близько 230 г/м²). Роздрукуйте сторінку 2 макету двічі. Також, залежно від моделі вашого телефону, оберіть версію для iPhone (сторінка 5) або для Galaxy (сторінка 4). Обережно виріжте усі частини по суцільних лініях та зігніть у правильному напрямку, відповідно до того, які саме лінії нанесені на малюнку. Ваша саморобка виглядатиме яскравіше, якщо її роздрукувати на кольоровому папері. Остання сторінка – це етикетка для проекту (має бути надрукована на білому папері). Надрукуйте її, якщо матимете бажання.
Крок 2
Складіть та склейте широкий край деталі, щоб зробити трикутні трубки. Це дозволить надати жорсткість кінцю ріжка.
Крок 3
Склейте дві деталі з клапанами на кінці, як проілюстровано на фото. Вирівняйте деталі якомога рівніше. Від щільності склейки залежатиме звучання. Приклейте наступні два деталі (важливо, щоб вони були без клапанів на нижній частині).
Крок 4
Далі склеюйте за таким самим принципом – дві деталі з клапанами, дві – без.
Крок 5
Закрутіть усі складені деталі горна в коло і склейте. Продовжуйте склеювати ріг, підіймаючись ряд за рядом (важливо склеювати саме рядами).
Крок 6
Тепер у вас є готовий ріжок. Склейте чотиристоронню трубку з зображеної деталі. Це буде кінець горну.
Крок 7
Приклейте трубку до вузької частини ріжка.
Тримач для iPhone
сторінка 5 файлу
Крок 1
Зберіть дві основні частини, як зображено на фото.
Крок 2
Склейте разом два клапани деталі.
Крок 3
Складіть деталь у трикутну форму та склейте.
Крок 4
Зберіть і склейте деталь тримача ріжка. Складіть кінець тримача та зафіксуйте його. Зверніть увагу на невеличкий отвір. Звук з динаміка пристрою потраплятиме у цей отвір та розсіюватиметься.
Крок 5
Склейте п'ять основних деталей. Важливо слідкувати за кутами і намагатись якомога рівніше закріпити прямокутник основи, щоб саморобка правильно розташовувалась на рівній поверхні.
Крок 6
Приклейте тримач ріжка до основи, як зображено на фото. Встановивши ріжок (нема потреби у тому, щоб приклеювати його). Розмістіть iPhone на підставці. Важливо, щоб динамік був направлений саме в отвір у тримачі. Насолоджуйтесь неймовірною якістю звуку!
Тримач для Samsung Galaxy
сторінка 4 файлу
Крок 1
Зберіть дві базові частини підставки, як зображено на фото.
Крок 2
Складіть та склейте підставку для горна. На фото підставка з отвором для телефону Samsung Galaxy S4.
Крок 3
Склейте разом два клапани деталі.
Крок 4
Встановіть трубку в пази основних фігур. Вирівняйте базові фігури, аби вони були паралельними. Приклейте два прямокутні фіксатори до задньої частини конструкції. Переконайтеся, що усе зібрано коректно, адже від цього залежить правильність розташування саморобки на рівній поверхні.
Крок 5
Складіть та склейте деталь підставки.
Крок 6
Приклейте тримач на місце, як зображено на фото. Встановіть горн та покладіть ваш пристрій на підставку з гучномовцем (важливо вирівняти динамік смартфону з отвором у конструкції.
Тепер ви маєте можливість насолоджуватись улюбленою музикою гучніше, при цьому не втрачаючи якості звуку.
Як це працює?
Музика, увімкнена на смартфоні відтворюється за допомогою динаміка. У той самий час, звук, який продукує пристрій, зіштовхується з перешкодою у вигляді трубки. Трубка з отвором функціонує як концентратор звукових хвиль, які через маленьку площу всередині трубки, збільшують амплітуду свого коливання. Тож, коли вони вивільняються через ріжок горна, звукові хвилі, немов стиснуті пружини, розлітаються урізнобіч, знижуючи частоту коливань.
Протилежно до цього принципу функціонує вушна раковина. Через специфічну будову вух, ми здатні вловлювати більшу кількість звуків, які концентруються у слуховому проході, направленому до барабанної перетинки, яка дозволяє розпізнавати нам звуки.
Маємо для вас ще безліч цікавого!
- Також ви можете власноруч створити складний паперовий механізм – вертикальний вал.
- Нагадаємо, нещодавно «Всеосвіта» опублікувала ТОП-7 оригінальних способів зацікавити дітей математикою та ТОП-5 неординарних способів полюбити географію.
За чудовий проект дякуємо сайту robives.com. Переклала «Всеосвіта».
Користувач:
Красовська Олена Ігорівна
