Projekt naukowy o falach dźwiękowych Zdmuchiwanie świecy

W 1857 roku irlandzki naukowiec John Tyndall odkrył, że może zgasić płomień świecy swoim głosem. Było to możliwe, ponieważ fale dźwiękowe są tworzone z energii wibrujących obiektów. Przemieszczają się one w falach tworzonych przez zmiany wysokiego i niskiego ciśnienia, które odczuwamy jako dźwięk. Odstęp czasu pomiędzy szczytem każdej fali dźwiękowej przechodzącej przez ustalony punkt określa jej częstotliwość. Naukowcy odkryli, że częstotliwości od 40 do 50 Hz są w stanie ugasić płomień świecy. Zaskocz swoich przyjaciół, wykonując projekt naukowy z wykorzystaniem fal dźwiękowych do zdmuchnięcia świecy.

Materiały

Aby zrobić pogromcę świec, potrzebujesz 2-litrowej plastikowej butelki po napoju bezalkoholowym, folii spożywczej, gumowej opaski, która będzie ściśle przylegać do największej części butelki, nożyczek, małej świeczki w uchwycie i zapałek lub zapalniczki.

Sposób postępowania

Odetnij podstawę butelki. Przekłuj ostry koniec nożyczek przez plastik, aby zrobić otwór na nożyczki (w razie potrzeby skorzystaj z pomocy osoby dorosłej). Krawędź plastiku może być ostra, więc należy zachować ostrożność podczas cięcia. Rozciągnij kawałek folii spożywczej ciasno na odciętym końcu butelki, pozostawiając mały zwis. Zabezpiecz folię wokół obwodu butelki za pomocą gumki. Postaw świecę na stole lub stabilnej płaskiej powierzchni, a następnie zapal świecę. Skieruj koniec szyjki butelki w stronę płomienia, w odległości około dwóch cali od płomienia. Mocno uderzaj palcem w folię, jakby to był bęben. Posłuchaj dźwięku, który wydobędziesz i obserwuj płomień świecy.

• Odetnij podstawę butelki.
  
• Przejedź ostrym końcem nożyczek przez plastik, aby zrobić otwór na nożyczki (w razie potrzeby skorzystaj z pomocy osoby dorosłej).

Wyjaśnienie

Wytworzyłeś falę dźwiękową, kiedy stukałeś w folię samoprzylepną. Cząsteczki powietrza w pobliżu folii zaczęły drgać, powodując drgania innych pobliskich cząsteczek powietrza. Wibracje (fale dźwiękowe) przemieszczały się przez butelkę i wychodziły przez szyjkę. To albo zakłóciło dostęp tlenu, którego świeca potrzebowała do dalszego spalania, albo sprawiło, że płomień świecy stał się mechanicznie niestabilny, w zależności od częstotliwości i intensywności dźwięku.

• Wytworzyłeś falę dźwiękową, gdy stuknąłeś w folię samoprzylepną.
  
• Cząsteczki powietrza w pobliżu folii zaczęły wibrować, powodując drgania innych pobliskich cząsteczek powietrza.

Dalej

Zapal świecę i poeksperymentuj, jak daleko od płomienia możesz trzymać szyjkę butelki i nadal zdmuchiwać płomień. Zapisz swoje wyniki. Trzymaj szyjkę butelki w różnych pozycjach, np. nad płomieniem lub pod płomieniem, aby sprawdzić, czy nadal możesz zdmuchnąć świecę. Kiedy trzymasz ją nad płomieniem, trzymaj rękę i butelkę w bezpiecznej odległości od płomienia. Zapisz swoje wyniki. Czy można wyciągnąć jakieś wnioski na temat sposobu przemieszczania się fal dźwiękowych?

• Zapal świecę i poeksperymentuj, jak daleko od płomienia możesz trzymać szyjkę butelki i nadal zdmuchiwać płomień.