Chování ladičky ve vakuu

12. červen 2009 | 06.00 |

ladičkaCo se stane, když dáme zdroj zvuku do vakua a rozezníme jej? Pro lepší představu použijeme kmitající ladičku. Co se stane s energií vzniklou kmitáním ladičky, když se vakuem zvuk nešíří?

Pokud ladičku rozezníme tak, že do ní klepneme, začne ve vzduchu vydávat zvuk. Většina ladiček kmitá na frekvenci komorního "a" což je frekvence 440 Hz (440 kmitů za sekundu). Klepnutím bylo způsobeno, že se konce ladičky od sebe rychle vzdalují a přibližují (náš zrak to nepostřehne)  a tím byla dodána ladičce energie. Ladička  však po chvíli přestane znít, protože při svém chvění naráží na vzduch, periodicky jej ve svém okolí svým chvěním stlačuje a takto se měnící hustota vzduchu má charakter podélného vlnění šířícího se od ladičky. Prostřednictvím vlnění je ladičce postupně odebírána její kinetická (i potenciální) energie uložená v jejím kmitání. Ladičku vlastně tlumí vzduch, do kterého při kmitání naráží.

Další příčinou ztráty energie je "vnitřní tření" v ladičce. To, že se chvěje, vlastně znamená, že se opakovaně trošku deformuje. A tato deformace a následný návrat do původního stavu se neobejde bez ztráty energie - ladička se přitom bude velmi nepatrně zahřívat. I v ladičce uvnitř materiálu dochází ke tření a ladička se tak při své deformaci v důsledku toho neměřitelně maličko zahřívá.

A jak to bude s kmitáním ladičky ve vakuu? Odvádění energie vlněním (v podobě zvukový vln) zde není možné, nebude tedy nastávat. Druhá příčina se bude realizovat i ve vakuu. Výsledkem bude, že ladička nebude vyvolávat žádný slyšitelný zvuk (nemá se čím šířit), bude se delší dobu chvět než ve vzduchu. V důsledku svého vnitřního tření ve svém materiálu se ale bude pomalu nepatrně ohřívat na úkor svého chvění, až se její pohyb úplně zastaví. Kinetická (a také potenciální) energie jejího kmitání se tedy plně přemění na vnitřní energii (teplo).

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1.5 (12x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře