Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

В поисках «энергетической капсулы»

Как люди научились летать

Люди и биты. Информационный взрыв: что он несет

Популярная информатика

Среди запахов и звуков

Цепная реакция идей

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Задача 107. Две гитары

Пётр Маковецкий. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов

А.

Гитару, на которой струны оказались отпущенными, вы настраиваете по какому-либо другому инструменту, принятому за эталон (например, по соответствующим струнам другой гитары). Настроив первую (самую тонкую) струну так, что ее звуковой тон совпадает с эталонным, вы настраиваете точно так же седьмую струну. Почему же после настройки седьмой струны первая оказывается расстроенной (тон ее понижается)?

Б.

– Остаточная деформация, говорите? Ничего подобного! Отпустите седьмую струну до исходного состояния – и первая опять окажется настроенной. Значит, это упругая деформация.

В.

Частота колебаний струны (и ее музыкальный тон) тем выше, чем больше ее натяжение. В процессе настройки седьмой струны мы растягиваем ее и этим самым, согласно третьему закону Ньютона, сжимаем гриф, отчего последний укорачивается (и прогибается, потому что сжимающая его сила струны приложена в стороне от оси грифа). Вместе с укорочением грифа ослабевает натяжение первой струны, настроенной ранее, – и ее тон понижается. Стóит, однако, вновь ослабить седьмую струну, как гриф распрямляется и вновь натягивает первую струну, повышая ее тон. Седьмая струна самая толстая, и поэтому ее влияние на деформацию грифа наибольшее. Поэтому настройка по эталону быстрее осуществляется, если ее начать с самой толстой струны.

Укорочение грифа и расстройка струны невелики. Однако наше ухо является очень чувствительным индикатором частоты звука, что позволяет обнаружить малейшую расстройку.

По величине расстройки, очевидно, можно определить степень сжатия грифа, сжимающую силу, напряжение в материале грифа. Этот принцип используется в технике для измерения напряжений в материалах. На его основе построены так называемые струнные тензометры (измерители напряжений). Важными их достоинствами являются высокая точность, а также легкость передачи показаний на большие расстояния, благодаря чему эти приборы можно размещать в недоступных для человека местах. Так, например, при строительстве Днепрогэса (Запорожье) сотни струнных тензометров конструкции инженера (впоследствии академика) Н.Н. Давиденкова были помещены в бетон плотины и передавали на контрольный пункт сведения о напряжениях в бетоне в процессе его схватывания и последующей эксплуатации плотины.

Опишем коротко один из способов передачи показаний тензометра на расстояние. Струна тензометр а располагается между полюсами электромагнита, питаемого переменным током, частоту которого можно плавно менять. Под действием переменного магнитного поля стальная струна начинает колебаться. Амплитуда колебаний струны оказывается максимальной, когда частота тока, питающего электромагнит, совпадает с частотой собственных колебаний струны (а последняя зависит от напряжения в том месте бетона, где установлен прибор). Кроме раскачивающего электромагнита, рядом со струной располагают второй – «слушающий». Колеблющаяся струна возбуждает в его обмотках э.д.с., которую по проводам можно передать на большое расстояние и подать там на индикатор амплитуды. Частота тока, питающего электромагнит в момент, когда амплитуда достигает максимального.значения, будет мерой напряжения.

 

• Задача 108-4. Спортлото и жизнь на других планетах

Оглавление


Дата публикации:

26 декабря 2006 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика