Скорость выдоха и скорость звука

  Рет қаралды 5,309

GetAClass - Physics in experiments

GetAClass - Physics in experiments

Күн бұрын

Пікірлер: 33
@tacetfive
@tacetfive 4 жыл бұрын
когда в школе делал трубку-плевалку из ручки, всегда чувствовал, что занимаюсь чем-то важным с научной точки зрения)
@Rushing_Russian
@Rushing_Russian 4 жыл бұрын
ахах зачет)
@genie9246
@genie9246 2 жыл бұрын
Я попробовал подойти с другой стороны - через объём лёгких, площадь сечения трубки и время выдоха. Провёл ряд измерений. Очень грубо, при объёме 6л (6000см³), радиусе трубки 3мм (площадь сечения ~0.3см²), время получается примерно 0.5с. Это даёт грубо 4000см/с или 40м/с. При увеличении диаметра время уменьшается очень мало (физиология?), а при уменьшении время начинает быстро расти. Вероятно, сопротивление в трубке малого диаметра играет большую роль.
@SorokinAU
@SorokinAU 4 жыл бұрын
Если посмотреть на комментарии, то приятно видеть, что вас смотрят не только любители, но и большие профессионалы в физике, которые время от времени пишут ответы или возражают вам. сто говорит, на мой взгляд о высоком качестве предоставляемого вами контента!
@RobotN001
@RobotN001 4 жыл бұрын
6:05 скорость меньше потому, что у вас техника набора давления и техника его сброса не оптимальная. для начала , перед набором давления нужно было организовать закрытый клапан, например горлом, но лучше ближе к ускорителю бумажных катышков. после набора давления (желательно с форкамерой ближе к ускорителю) , нужно резко открыть клапан , как это делается в пневматике. открытый клапан должен иметь большие зазоры, чтобы при имеющихся расходах газа не создавать дополнительное сопротивление )
@prk42rus
@prk42rus 4 жыл бұрын
да, тоже так думаю, он просто не успел развить такого же избыточного давления, сначала надо языком например заткнуть трубку, потом резко убрать
@RobotN001
@RobotN001 4 жыл бұрын
@@prk42rus , да, но язык сложно убрать резко при разности давлений 0.1атм.
@АрсенийФедотов-ы3л
@АрсенийФедотов-ы3л 4 жыл бұрын
1) пусть у трубочки сечение S, тогда сила есть dP*S. A масса SLp, ускорение а. Считая движение равноускоренным 2аL=v² dPS=SLpa, dP=p*La*2/2, dP=pv²/2. Видно, что скорость воздуха не зависит от площади. Плотность будем считать постоянной для небольших разниц давлений. Тогда будем искать недочёт в самой разнице давлений dP. Действительно, если взять очень тонкую трубку, то воздух будет не успевать быстро выходить и разница давлений будет большая (можно взять от шариковой ручки и подуть на руку). Когда же мы будем выдыхать просто через рот (согревать руки), то скорость будет маленькой, так как разность давлений падает (выдыхается больше воздуха, поэтому давление падает быстрее). Поэтому статическое давление отличается от того, которое возникает при продувании трубочки. Ещё имеет место уравнение непрерывности, но для трубочек постоянного сечения, его роль, вероятно, незначительная, кроме как быстрого падения давления от большой площади. Пониженная скорость от ожидаемой обусловлена тем, что разность давлений отличается от статического давления.
@wattego
@wattego 4 жыл бұрын
А если чихнуть в трубочку, то скорость выдоха будет сверхзвуковой.)))
@АрсенийФедотов-ы3л
@АрсенийФедотов-ы3л 4 жыл бұрын
@@wattego не очень понятно, как это связанно с разницей давлений. Можете пояснить?
@wattego
@wattego 4 жыл бұрын
@@АрсенийФедотов-ы3л грудная клетка и диафрагма нам в помощь.
@АрсенийФедотов-ы3л
@АрсенийФедотов-ы3л 4 жыл бұрын
@@wattego только вот объем лёгких в этот момент уменьшается не более, чем на 40%. Тогда P2/P1=V1/0.6V2 => P2=1,67P1, то есть разница давлений 0.7 АТМ. Очень грубые расчеты с преувеличением. Но скорости звука, как видим, мы не достигнем) ладно, оставим это как шутку) Я не биолог и не физик, не знаю, может я и ошибся сильно в своих рассуждениях выше
@wattego
@wattego 4 жыл бұрын
@@АрсенийФедотов-ы3л объём лёгких тут ни при чем. Важен импульс с которым происходит сжатие грудной клетки, диаметр исходящих отверстий.
@ВячеславЕмельянов-б9э
@ВячеславЕмельянов-б9э 4 жыл бұрын
Пары глицерина и ЛДИС (Лазер Доплеровский измеритель скорости). Этого хватит измерить потоки воздуха с хорошей точностью. Также можно померить дисперсию которая отвечает за турбулентность. В институте Теплофизики этим занимались давненько.
@Физикадилетанта
@Физикадилетанта 3 жыл бұрын
Скорость звука это характеристика состояния атмосферы, то есть характеристика самой среды. Так же скорость звука зависит от температуры влажности , давления. Получается при заданных условиях (давление, температура, влажность) скорость звука будет иметь определенное значение соответственно этим конкретным условиям.. Так же приведенная пропорция показывает зависимость потенциальной и кинетической энергии. В качестве потенциальной энергии выступает давление, кинетическая соответственно скорость. Таким образом повышая давление например в легких на величину атмосферного, мы увеличиваем потенциальную энергию этого воздуха. Ну и соответственно если превышение давление равно атмосферному, то и скорость истекания будет равна скорости звука, потому, что относительно внешней среды параметры воздуха и скорости звука в сжатых легких выше. И я так думаю скорость звука в сжатом воздухе легких будет в два раза выше скорости звука внешней среды. Возможно я ошибаюсь в своих рассуждениях..
@ДмитрийТорицин-у5ю
@ДмитрийТорицин-у5ю 2 жыл бұрын
Для увеличения скорости нужно увеличить давление, а для увеличения давления нужно увеличить силу страгивания снаряда, или использовать быстрый клапан сброса, так как давление перед трубкой нарастает не мгновенно и оно просто не успевает достаточно вырасти для нужной скорости.
@michaelpovolotskyi3295
@michaelpovolotskyi3295 4 жыл бұрын
К вопросу. В звуковой волне, чтобы амплитуда колебаний скорости была порядка скорости звука, амплитуда колебаний давления тоже должна быть порядка атомосферного.
@АрсенийФедотов-ы3л
@АрсенийФедотов-ы3л 4 жыл бұрын
А есть исследования, посвященные механизму возникновения ветра при движении веера?
@RobotN001
@RobotN001 4 жыл бұрын
5:30 чем тоньше трубочка, тем больше её дроссельное сопротивление. соответственно больше падение давление на самой трубочке.
@prk42rus
@prk42rus 4 жыл бұрын
Да, в случае постоянного расхода, но здесь, как я понимаю мы отталкиваемся как раз от постоянной разницы давлений, которою могут развить легкие ведущего. Т.е. его легкие всегда создают избыток в 0,1 атм, и при более тонкой трубке воздуха через нее просто пойдет меньше.
@RobotN001
@RobotN001 4 жыл бұрын
@@prk42rus , лёгкие в одном месте, а выходное сечение трубки в другом. как давление из лёгких без потерь пройдёт скажем через капиллярную трубочку?
@prk42rus
@prk42rus 4 жыл бұрын
А почему вы считаете, что пренебрежение потерями давления на трение здесь является допустимым? В трубке такого маленького сечения сопротивление будет достаточно велико.
@RobotN001
@RobotN001 4 жыл бұрын
а скорость не велика, и длина не большая. поэтому можно пренебречь ))
@АндрейАбвгдеёж-о3ь
@АндрейАбвгдеёж-о3ь 4 жыл бұрын
Pо/ρ=С^2, а какой именно компонент тож-ва возводить в адиабату-то, шоб было численно справедливо?
@ProniX1992
@ProniX1992 4 жыл бұрын
Если плотность расписать по уравнению Менделеева-Клапейрона и добавить в знаменатель показатель адиабаты, то она получается равной абсолютному давлению поделенному на скорость звука в квадрате, интересная зависимость, хотя и не понятная интуитивно, нигде не встречал представления плотности в таком виде...
@0466Bob
@0466Bob 3 жыл бұрын
Хотелось бы что бы вы заканчивали размышления до конца. Было бы интересней смотреть
@sweetheart2554
@sweetheart2554 4 жыл бұрын
А попробуйте измерить давление выдоха трубкой Прандтля, если такая имеется. Значение будет иное
@RobotN001
@RobotN001 4 жыл бұрын
в каком именно месте мерить ? ) поток должен быть по размеру куда крупнее, чем сама трубка Прандтля )
@andreykuznetsov7442
@andreykuznetsov7442 4 жыл бұрын
Из теории известно, что скорость звука в двухатомных газах равна примерно 0,7 средней скорости молекул. Видимо, это как-то связано с загадкой.
@RobotN001
@RobotN001 4 жыл бұрын
и чем меньше разность давлений, тем меньше скорость звука)
@andreykuznetsov7442
@andreykuznetsov7442 4 жыл бұрын
@@RobotN001 Похоже на шутку
@RobotN001
@RobotN001 4 жыл бұрын
Молекулы газа такие маленькие и их так много, что казалось было бы они должны забывать направление их начального возмущения импульсом, однако по закону сохранения импульса, импульс должен сохраниться и передаться. o_O
@Илья-ъ6о9д
@Илья-ъ6о9д 3 жыл бұрын
Не успел развить давление 0.1атмосферы, шарик раньше вылетел.
Blowgun - Experiments in physics
4:07
GetAClass - Физика в опытах и экспериментах
Рет қаралды 15 М.
Сопло Лаваля
15:15
GetAClass - Физика в опытах и экспериментах
Рет қаралды 163 М.
Что-что Мурсдей говорит? 💭 #симбочка #симба #мурсдей
00:19
Try this prank with your friends 😂 @karina-kola
00:18
Andrey Grechka
Рет қаралды 9 МЛН
Леон киллер и Оля Полякова 😹
00:42
Канал Смеха
Рет қаралды 4,7 МЛН
Как воздух втекает в трубу и вытекает из неё
6:15
GetAClass - Физика в опытах и экспериментах
Рет қаралды 8 М.
Что такое «идеальная жидкость»?
11:58
GetAClass - Физика в опытах и экспериментах
Рет қаралды 26 М.
How to run FASTER THAN SOUND?
11:00
Физика от Побединского
Рет қаралды 700 М.
Как рассчитать воздуходувку?
7:16
GetAClass - Физика в опытах и экспериментах
Рет қаралды 5 М.
Best optical illusions!
10:48
Физика от Побединского
Рет қаралды 2,1 МЛН
Быстрее ветра и против ветра ● 5
15:59
GetAClass - Физика в опытах и экспериментах
Рет қаралды 40 М.
What if the speed of wind exceeds the speed of sound?
4:28
Физика от Побединского
Рет қаралды 736 М.
Что-что Мурсдей говорит? 💭 #симбочка #симба #мурсдей
00:19