H3-61: ビーカー破壊器

目的: 音波でガラスビーカーを破壊する。

記述: 低周波発振器と100ワット出力のアンプを使ってプラスチック製のビーカー入れの後ろに備え付けてある長持ちのするホーンスピーカーを駆動させます。その容器には写真で見られるように穴から音が出てくるようにしてあります。ビーカーをスピーカーの穴の前にあるスポンジの台の上に置きます。スピーカーの位置から90°のところにマイクロフォンを一つ置きます。

音をある中間のレベルにして,ビーカーの共鳴振動数を超えていくように発振器の振動数をたいへんゆっくり変化させていって共鳴振動数を見つけます。ビーカーの共鳴振動数は概して900Hzくらいですが,ビーカーの縁を軽くたたいてやると見つけられます。 オシロスコープがマイクロフォンで拾った音を表示してくれるが,スピーカーに行く音の引き金となっているから,共鳴における振幅の増大と位相変化も簡単に観測できます。ストロボスコープを使うとビーカーの動きがきれいに見られます。直接ビーカーの上に備え付けたTVカメラを使って大きなグループにも示すことが出来ます。

共鳴振動数が見つかったら,振幅を上げてやることが出来,ビーカーの振動が弾性限界を超えこのように破壊してしまうことになるのです。

提案: この実験は劇的な演示であり,多くのレベルで使うことが出来ます。

参考文献: (PIRA 3D40.55) 私たちの装置をどうやって作ったかという情報と同様にその演示実験の理論に関する情報についても参考文献ファイルをご覧下さい。

実験装置: 発振器付きビーカーに,100ワット出力モノラル増幅器,JBL2445 120ワット16オームホーンスピーカーのドライバー,マイクロフォン,ストロボスコープ,TVモニターとオシロスコープ。

用意の時間: 要りません。


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H3-61.HTML