В горизонтальной плоскости

Спустя какое-то время Фарадей вернулся к опытам, в которых предмет колебался в горизонтальной плоскости. Закрепив один конец деревянной палочки, Фарадей другим концом окунул палочку в сосуд с водой. Вибрирующая палочка создавала краевые волны. По мере ее погружения число волн уменьшалось, зато они становились лучше выраженными. Если палочка вибрировала слишком сильно, поверхность воды взбаламучивалась.

К нижнему концу палочки Фарадей прикрепил пластинку размером 10 х 20 см. Палочка приводила пластинку в движение и та колебалась в горизонтальном направлении, толкая воду всей плоскостью. При этом у обеих сторон пластинки возникали гребни краевых волн. Соседние гребни у одной и той же стороны пластинки появлялись и исчезали в противофазе друг с другом. Движения гребней по разные стороны от пластинки были, похоже, не связаны между собой. Когда пластинка сидела в воде неглубоко, она вибрировала быстро и гребней возникало много. Если же пластинку погружали глубже, ее колебания замедлялись, и число гребней уменьшалось.

Насыпая на поверхность воды пробковую крошку и пудру, Фарадей пытался изучить течения в области, занятой краевыми волнами. Ни в одном из опытов плавающие частицы не образовывали регулярный рисунок. Это означало, что установившихся течений в волнах не было.

Краевые волны могут возбуждаться и колебаниями тела в вертикальной плоскости. В одном из опытов Фарадей закрепил деревянный стержень в горизонтальном положении, а к его концу приклеил пробку от бутылки, которую опустил в воду. Палочка вибрировала, заставляя пробку колебаться в вертикальном направлении. «Вокруг пробки возникали прекрасно выраженные гребни длиной 2, 3 и даже 4 дюйма». Если пробку погружали глубже, гребни становились меньше.

Апфель описывает, как он наблюдал краевые волны в бокале с вином, по кромке которого он водил пальцем. При таком движении палец попеременно то скользит по стеклу, то прилипает к нему, благодаря чему возникают вибрации стенок. Из вибраций, или волн, различных частот лишь одна вызывает сильные радиальные колебания стенок бокала. Частота такой волны, совпадающая с собственной частотой колебаний бокала, называется резонансной.

При резонансе на кромке бокала имеются четыре точки, расположенные на равном расстоянии друг от друга, где стенки остаются неподвижными.

 

0 Коментариев

Вы можете быть первым =)

Оставить коментарий