Riwayat Tabung Rubens, Bahan, Operasi

Dia Tabung rubens Ini adalah perangkat yang terdiri dari tabung dengan speaker yang ditempatkan di satu ujung dan deretan perforasi yang melaluinya gas yang mudah terbakar keluar, yang menyala untuk menghasilkan api kecil.

Desain ini memungkinkan gelombang suara di dalam tabung yang diproduksi oleh speaker. Dan menunjukkan tanpa keraguan bahwa suara adalah gelombang tekanan, karena aliran gas yang mudah terbakar yang keluar melalui lubang sebanding dengan tekanan lokal yang sama.

Gambar 1. Tabung rubens. Sumber: Wikimedia Commons

Gambar 1 menunjukkan tabung pirang pada, di mana dapat dilihat bahwa ketinggian api mengikuti pola gelombang, yang justru suara. 

Rubens Tube dinamai sesuai dengan Penciptanya -Heinrich Leopold Rubens (1865 -1922) -, yang merupakan ahli fisika dan insinyur Jerman yang luar biasa.  Bidang penelitian utamanya adalah studi radiasi elektromagnetik pada inframerah dan penyelidikannya sangat menentukan dalam pengembangan teori radiasi tubuh hitam yang kemudian menyebabkan fisika kuantum.

Pada tahun 1904 Heinrich Rubens membangun tabungnya yang terkenal, awalnya panjang empat meter dengan deretan 200 perforasi dengan pemisahan 2 sentimeter di bagian atasnya.

[TOC]

Bahan 

Dimungkinkan untuk membangun tabung rubens dengan bahan yang relatif umum, seperti yang dirinci di bawah ini. Dibutuhkan:

- Tabung logam anodized ½ inci kali satu meter dengan benang di salah satu ujungnya, ujung lainnya harus diampelas dengan baik, untuk menghilangkan semua tepi yang tajam.

Dapat melayani Anda: contoh stoikiometri dalam kehidupan sehari -hari

- Benang adaptor perunggu ½ hingga ¼ inci selang.

- Botol gas propana dengan pengatur tekanan dan adaptor selang ¼ inci.

- Klem selang.

- Sarung tangan lateks dan penjepit tabung ½ inci.

- Dukungan kayu untuk menempatkan tabung di atas meja.

Konstruksi tabung rubens

-Pertama, garis ditarik dengan pensil atau spidol di sepanjang tabung. Juga perlu membuat tanda melintang pemisahan 1 cm di antara mereka dan 10 sentimeter dari pemisahan dari ujung tabung, yang berfungsi untuk menembus lubang.

-Dengan bor bank, perforasi dibuat, menggunakan bor berdiameter 1,5 mm, di bekas yang sebelumnya dilacak.

-Di salah satu ujung tabung, adaptor benang ditempatkan ke selang dan di sisi lain keluar tabung tertutup, menggunakan sepotong sarung tangan lateks sebagai membran. Ini lelah dengan selotip dan memastikan dengan penjepit yang ditempatkan pada selotip, sehingga membran tidak dipotong.

-Kemudian botol gas terhubung dan speaker ditempatkan di ujung membran, yang pada gilirannya telah terhubung ke penguat audio. Sinyal dapat dihasilkan dengan ponsel, karena ada aplikasi untuk menghasilkan sinyal audio pada frekuensi yang diberikan.

-Akhirnya output audio terhubung dengan penguat menggunakan kabel yang sesuai. Skema ini pada Gambar 2. Setelah nyala api dinyalakan, Anda sudah dapat memvisualisasikan suara di api tabung Rubens.

Dapat melayani Anda: Sistem Produksi Buatan: Metode dan Seleksi

Tindakan pencegahan

-Ambil tindakan pencegahan yang relevan karena akan bekerja dengan gas dan kebakaran, sehingga percobaan harus dilakukan di ruang berventilasi baik dan menghilangkan semua benda dan zat yang mudah terbakar dari lingkungan sekitar.

-Arus udara harus dihindari.

-Cobalah untuk tidak meninggalkan perangkat terlalu lama, untuk menghindari kerusakan speaker.

-Pola gelombang lebih baik mengurangi intensitas lampu.

Gambar 2. Skema Tabung Rubens. Sumber: Made sendiri.

Berfungsi

Saat gas yang keluar melalui perforasi menyala dan sumber suara diterapkan di dekat membran, dapat dilihat bagaimana api tinggi variabel menggambar bentuk gelombang stasioner di dalam tabung.

Membran adalah yang memungkinkan pulsa tekanan suara yang dihasilkan oleh speaker atau tanduk yang ditempatkan di sebelah membran untuk ditransmisikan ke bagian dalam tabung, yang tercermin ketika mereka mencapai ujung lainnya.

Tumpang tindih dari gelombang yang ditransmisikan dan gelombang yang dipantulkan menciptakan perbedaan tekanan, menghasilkan gelombang stasioner yang polanya direproduksi oleh ketinggian api, seperti area yang lebih tinggi (punggung) dan area di mana api nyaris tidak dibedakan (lembah atau node).

Frekuensi yang tepat

Speaker dapat dihubungkan ke generator gelombang frekuensi variabel yang harus disesuaikan dengan frekuensi yang sesuai untuk memvisualisasikan berbagai mode gelombang stasioner yang terbentuk di dalam tabung.

Frekuensi yang sesuai tergantung pada panjang tabung dan hubungan yang harus mereka penuhi adalah sebagai berikut:

F = (v _suara /2l) n

Makhluk L panjang dan N = 1, 2, 3, 4 ..

Anda juga dapat menghubungkan speaker ke pintu keluar pemutar musik untuk memvisualisasikan suara musik melalui api.

Itu dapat melayani Anda: etika, sains dan teknologi

Tube Kundt: pendahulu tabung rubens

Tabung Rubens adalah varian dari tabung Kundt, yang dibuat oleh fisikawan Jerman lainnya bernama August Kundt, yang pada tahun 1866 membangun tabung gelas, menempatkannya secara horizontal dan mengisinya dengan potongan gabus atau debu spora Lycopodium Fern. 

Lalu dia menutup satu ujung dengan satu plunger dan di sisi lain dia meletakkan membran yang fleksibel, di mana sumber suara terpasang. Dengan melakukan itu, ia mengamati bagaimana debu spora dikelompokkan ke dalam simpul gelombang stasioner yang terbentuk di dalam tabung dan panjang gelombang kemudian dapat diukur.

Mengubah posisi piston dapat ditampilkan pola yang sesuai dengan mode getaran yang berbeda, untuk sumber suara yang diberikan. 

Tabung Kundt sangat berguna untuk mengukur kecepatan suara dalam gas yang berbeda dan pada suhu yang berbeda dan tidak perlu dipertanyakan lagi bahwa Heinrich Rubens terinspirasi oleh karya ini untuk menciptakan tabungnya yang terkenal.

Referensi

1. Akustik web. Tabung rubens. Pulih dari aholticweb.com
2. Tao Fisika. Flamas dalam tabung akustik. Pulih dari: vicente1064.Blogspot.com
3. Maciel, t. The Flaming Oscilloscope: Fisika Tabung Api Rubens '. Pulih dari: fisikabuzz.FisikaCentral.com.
4. Demonstrasi suara dan gelombang dengan tabung Rubens '. Pulih dari: orang.Fisika.TAMU.Edu.
5. Wikipedia. Heinrich Rubens. Pulih dari: wikipedia.com
6. Wikipedia. Tabung rubens. Pulih dari: wikipedia.com.