Капли, Струи, Звук, Учебные исследования, Майер В.В., 2008

Капли, Струи, Звук, Учебные исследования, Майер В.В., 2008.

   В книге представлены учебные исследования физических свойств капель и струй жидкости, в той или иной степени относящиеся ко всем разделам школьного курса физики: механике, молекулярной физике, электродинамике, оптике и квантовой физике. Описаны учебные эксперименты по воздействию звука на струи жидкости и газа, а также по гидродинамической и термодинамической генерации звука. Приведены краткие исторические сведения, дана элементарная теория, обсуждены возможности практического применения рассмотренных явлений. Подробно изложены конструкции физических приборов и экспериментальных установок. Даны рекомендации по постановке опытов, обсуждены различные варианты экспериментов. Все опыты доступны и могут быть поставлены учащимися в школьном физическом кабинете или в домашних условиях.
Для учащихся и преподавателей физики средней и высшей школы, руководителей физических и технических кружков, а также для самообразования




Капля, наползающая на капилляр.
Привычно думать, что если капля вытекает из какой-нибудь трубки, то она обязательно стекает вниз. Однако это происходит не всегда так. В определенных условиях капля не опускается вниз по трубке, а поднимается по ней. Порой возникает впечатление, что она вначале как бы «запрыгивает» на трубку, а затем сползает вниз и отрывается.

Это явление нетрудно воспроизвести даже у себя дома. Для опыта не требуется сложного оборудования, достаточно простой стеклянной пипетки с узким концом, которая наверняка у каждого имеется в домашней аптечке.

Наблюдение описанного эффекта возможно только с чистой пипеткой. Снимите со стеклянного наконечника пипетки резиновый колпачок и промойте обе части пипетки теплой водой со стиральным порошком или мылом, затем прополощите их в проточной воде под вытекающей из крана струей. Так же тщательно надо промыть блюдце или другой невысокий сосуд. В чистое блюдце налейте чистую воду, соберите пипетку и положите ее в блюдце так, чтобы стеклянный наконечник оказался в воде, а резиновый колпачок выступал за край блюдца.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Глава 1. Капли и поверхностное натяжение.
1.1. Простейшая модель отрыва капель от капилляра.
1.2. Капля, наползающая на капилляр.
1.3. Зависимость поверхностного натяжения от температуры.
1.4. Неустойчивость равновесия капли.
1.5. Капля, падающая из капилляра.
1.6. Плоская капля на несмачиваемой поверхности.
1.7. Коэффициент поверхностного натяжения расплавленного металла.
1.8. Капля между двумя пластинками стекла.
1.9. Почему не бывает крупных капель дождя?.
1.10. Капля на поверхности жидкости.
1.11. Опыты с ложкой бульона.
Глава 2. Лежащие, колеблющиеся и прыгающие капли.
2.1.Опыты с моделью капли из детского воздушного шарика.
2.2. Водяной шарик в стеклянной банке.
2.3. Капля на пластинке, покрытой копотью.
2.4. Колебания капли.
2.5. Капля на паровой подушке.
2.6. Пленочное кипение жидкости.
2.7. Поверхностная энергия капли.
2.8. Капля, прыгнувшая в невесомость.
2.9. Скорость подпрыгнувшей капли.
2.10. Измерение скорости подпрыгнувшей капли.
2.11. Демонстрация внезапного перехода капли в невесомость.
Глава 3. Капли и электрическое поле.
3.1. Заряд капли и поверхностное натяжение.
3.2. Электромеханические автоколебания капли.
3.3. Фонтан в электрическом поле.
3.4. Движение заряженных капель.
3.5. Капли, растущие на ионах.
3.6. Непрерывная электризация через влияние.
3.7. Электростатический генератор Кельвина.
3.8. Несколько опытов с генератором Кельвина.
Глава 4. Игра отраженного каплями света.
4.1. Отражение света от капли.
4.2. Экспериментальное исследование отражения света от капли.
4.3. Компьютерное моделирование отражения света от капли.
4.4. Ковер из одинаковых капель.
4.5. Искусственная радуга.
4.6. Модель грозового дождя.
4.7. Колебания падающей капли.
Глава 5. Световые волны и капли.
5.1. Преломление света сферической каплей.
5.2. Линза из капли стекла.
5.3. Микроскоп Левенгука.
5.4. Микропроектор из стеклянного шарика.
5.5. Цвета капли скипидара на поверхности воды.
5.6. Интерференция на растекающейся капле.
5.7. Форма сечения растекающейся капли.
5.8. Рассеяние белого света на каплях тумана.
5.9. Дифракционные венцы.
5.10. Демонстрация дифракции света на каплях тумана.
Глава 6. Струи жидкости.
6.1. Автоматический сифон.
6.2. Автоколебательный сифон.
6.3. Автоколебания стеклянной трубки.
6.4. Реакция вытекающей и втекающей струй.
6.5. Ракета на парах спирта.
6.6. «Послушный» фонтан из стеклянной трубки.
6.7. Уравнение Бернулли.
6.8. Когда не выполняется уравнение Бернулли.
6.9. Пересекающиеся струи.
6.10. Взаимодействие струй, направленных навстречу.
6.11. Липкая струя, или эффект Коанда.
6.12. Струйный усилитель сигнала.
6.13. Струйный генератор колебаний.
6.14. Струи, стянутые жидкой пленкой.
Глава 7. Гидродинамический излучатель звука.
7.1. Жидкостный свисток.
7.2. Клиновый тон.
7.3. Автоколебания в потоке воздуха.
7.4. Модель жидкостного свистка.
7.5. Применение жидкостного свистка для получения эмульсии.
7.6. Конденсаторный частотомер.
7.7. Измерение частоты звука.
7.8. Еще один конденсаторный частотомер.
7.9. Измерение скорости звука.
Глава 8. Струя жидкости и звук.
8.1. Струя воды в воздухе.
8.2. Струйный автогенератор звука.
8.3. Электронный генератор звука.
8.4. Рекомендации относительно электронных схем.
8.5. Еще один электронный генератор звука.
8.6. Как звук влияет на струю воды.
8.7. Струйный усилитель звука.
Глава 9. Стробоскопические наблюдения струй и капель.
9.1. Наблюдение струи с помощью электромеханического стробоскопа.
9.2. Импульсная лампа и импульсный трансформатор.
9.3. Релаксационный генератор.
9.4. Электронный стробоскоп на импульсной лампе.
9.5. Еще один электронный стробоскоп на импульсной лампе.
9.6. Электронные стробоскопы на светодиодах.
9.7. Первые опыты с электронным стробоскопом.
9.8. Измерение частоты вспышек электронного стробоскопа.
9.9. Порошковые фигуры.
9.10. Измерение частоты методом порошковых фигур.
9.11. Наблюдение распада струи с помощью электронного стробоскопа.
9.12. Как сделать распадающуюся струю видимой многим.
Глава 10. Волны на поверхности жидкости.
10.1. Гармоническая волна на поверхности жидкости.
10.2. Гравитационно-капиллярная волна.
10.3. Скорость распространения волны на поверхности жидкости.
10.4. Глубина, на которую проникает волна.
10.5. Отрицательное ускорение свободного падения.
10.6. Вытекание жидкости из сосудов без дна.
10.7. Неустойчивость Рэлея-Тейлора.
Глава 11. Капиллярные волны на струе.
11.1. Капиллярные волны на струе.
11.2. Дисперсия капиллярной волны.
11.3. Возмущение, задаваемое отверстием сопла.
11.4. Неустойчивость жидкого цилиндра.
11.5. Почему жидкий цилиндр распадается на капли?.
11.6. Распад цилиндрического пузыря.
11.7. Водяные пузыри в керосине.
11.8. Простейшая теория распада жидкого цилиндра на капли.
11.9. Еще один опыт с распадающейся струей.
Глава 12. Чувствительное пламя.
12.1. Наблюдение Леконта.
12.2. Бесчувственное пламя.
12.3. Строение газовой струи.
12.4. Установка для моделирования струи газа.
12.5. Исчезающая окраска.
12.6. Строение жидкой струи.
12.7. Установка для получения чувствительного пламени.
12.8. Чувствительное пламя.
12.9. Чувствительная жидкость.
12.10. Несколько опытов с ламинарными и турбулентными струями жидкости.
Глава 13. Тепловой автогенератор звука.
13.1. Конструкция теплового автогенератора.
13.2. Почему звучит труба Рийке?.
13.3. Труба Рийке как автоколебательная система.
13.4. Экспериментальная проверка следствий теории.
13.5. Обратная связь в тепловом автогенераторе.
13.6. Возбуждение трубы Рийке на второй гармонике.
13.7. Тепловые колебания спирали.
13.8. Мощный тепловой автогенератор.
13.9. Еще раз о механизме тепловых автоколебаний.
13.10. Радиоприемник прямого усиления.
13.11. Труба Рийке и регенеративный радиоприемник.
Заключение.
Список литературы.

Купить .





Теги: учебник по физике :: физика :: Майер