Comment faire une plaque Chladni - Demos Physique Sainte-Marie
Incorporable possibles Sujets:
- résonance
- oscillations
- équations aux dérivées partielles
plaques Chladni sont un excellent outil pour la visualisation des modèles de résonance en deux dimensions. Comprendre comment ils fonctionnent est beaucoup plus facile que la compréhension de la théorie et les mathématiques se derrière les modèles, donc ce que nous allons nous concentrer ici.
Commençons par la pensée d'un exemple simple 1 dimensions. Si un morceau de ficelle ont été faites à vibrer à une fréquence de résonance spéciale (déterminée par la longueur de la chaîne, la densité et la tension), l'onde stationnaire aurait des endroits le long de la longueur où la chaîne ne semble pas bouger du tout. Ces endroits sont appelés « nœuds ». Partout ailleurs le long de la corde vibre, se déplaçant vers le haut et vers le bas, et-vient très rapidement. Si nous avons pu équilibrer un peu de sable sur la corde, le sable loin des nœuds se répartiraient dans l'espace tandis que le sable sur le nœud siégerait toujours heureux où il est.
Lors du calcul des fréquences de résonance d'une chaîne 1D est assez simple, les détails théoriques en deux dimensions deviennent beaucoup plus difficiles. Mais nous pouvons facilement voir les motifs en utilisant la méthode décrite ci-dessous. La plaque Chladni est une pièce rigide, mince de métal, généralement d'une forme régulière, mais pas nécessairement. La plaque est fixée à une source de vibration. La source doit être suffisamment solide pour faire vibrer la plaque suffisamment pour serrer le sable dans les lignes d'amplitude nulle (les lignes nodales). Idéalement, la source doit également être en mesure de balayer une grande plage de fréquences afin enquêter sur tous les modèles possibles.
Ces modèles, en particulier à des fréquences plus élevées, montrent une étonnante complexité et la symétrie. Si l'on peut supporter le bruit, il est facile de passer des heures à trouver de nouveaux modèles dans le sable.
- Assurez-vous que le sable ne pénètre pas dans le haut-parleur!
- Une protection auditive devrait être utilisé comme le son du haut-parleur peut devenir un bruit assourdissant.