![]() |
||
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
||
Prikaz delovanja ter fizikalna ozadja Tu je
razložen in prikazan gramofon in principi delovanja njegovih
delov. Nekaj je tudi enačb, ki opisujejo vse
pomembnejše
fizikalne prvine gramofona.
Animirana skica delovanja gramofona ![]() Delovanje
mlinčka
![]() ![]() Voda po
cevi priteče iz banje. Voda, ki
priteče do lopatic, ima (upoštevamo zakon o ohranitvi
energije za tekočine -
Bernoullijeva enačba) hitrost:
![]() pri tem je h višinska razlika med dnom banje in lopaticami, H pa začetna višina gladine vode v banji. Pri računu moramo upoštevati, da se s praznjenjem banje višina gladine manjša in se tako manjša tlak na dnu banje, do koder sega cev. Za približen račun pa lahko vzamemo, kot neko srednjo hitrost iztekanja, hitrost iztekanja pri na pol polni banji. Ta približek lahko utemeljimo s tem, da H ni velik. (Bernoullijeva enačba seveda velja za idealno neviskozno tekočino; dokaj dobro velja za vodo, ki ima majhno viskoznost). Ta hitrost se prenese na lopatice. Če oddaljenost od konca lopatic do osi vrtenja označimo z R, dobimo za kotno hitrost: ![]() ![]() ![]() Hitrost navijanja vrvice je: ![]() Hitrost
odvijanja vrvice je enaka
hitrosti navijanja vrvice, zato je kotna hitrost, s katero se vrti
gramofonska pošča, enaka:
![]() Na
začetku, ko se mlinček še ne vrti, je relativna hitrost vodnega curka
glede
na lopatico kar enaka v1. Sila
vodnega curka takrat znaša:
(ob predpostavki, da ob trku ob lopatico izgubi vso gibalno količino). Ta sila povzroča navor, ki pospešuje vrtenje mlinčka. Ker mlinček pridobiva na hitrosti, se manjša relativna hitrost vodnega curka glede na mlinček, dokler ta ne postane enaka nič. Takrat se mlinček vrti s stalno hitrostjo, ki se ohranja čeprav v ležajih deluje sila trenja. Če bi se hitrost nekoliko zmanjšala, bi se zopet pojavila sila curka (zaradi neničelne relativne hitrosti med lopaticami in vodnim curkom). Kaj vse smo zanemarili pri računanju Bistvo naše naloge je bila izdelava delujočega gramofona, lahko pa bi (če bi nam čas to dopuščal) izmerili frekvenco vrtenja milega vinilija in jo primerjali s teoretično napovedjo. Tudi brez tega lahko premislimo, zaradi katerih pojavov bi se izmerjena vrednost od teoretične razlikovala: - trenje na vseh prenosih - neupoštevanje škripca pri računih - vrvica je pri navijanju opletala (na fotografijah se lahko opazimo, da se je navila kar na 5-10 cm širokem področju)
![]() ![]() Zvok je na
plošči zapisan kot nihanje globine zarez. V zarezah
"piše" kako mora nihati membrana zvočnika. Torej moramo to
nihanje prenesti na naš zvočnik. Ker so zareze tanke, smo
kot
iglo uporabili kovinsko buciko. Zareze na plošči
zatresejo
iglo in ta mora tresljaje, oziroma nihanje, prenesti na membrano. Kot
membrano smo uporabili pokrovček jogurtovega lončka. Jogurt smo z nožem
odprli na dnu, ga pojedli, oprali, skozi še zalepljen
pokrovčekzapičili
buciko in jo utrdili z lepilom. Poizkusili smo z veliko različnimi
jogurti. Sprva smo buciko zapičili skozi dno lončka a smo ugotovili, da
daje
pokrovček lepši zvok. To je logično, saj je pokrovček
tanjši in mehkejši in lahko niha s frekvencami, s
katerimi dno lončka, ki je iz trde
![]() ![]() |
||
FMF - Projektno delo- maj, junij 2006 |