Акустическая левитация

1. Акустическая левитация

Государственное бюджетное нетиповое образовательное учреждение
«Губернаторский многопрофильный лицей – интернат»
XIV научно-практическая конференция исследовательских и прикладных работ
«Мы - будущее Кузбасса»
Акустическая
левитация
Автор:
Уфимцев Матвей 10 «Г» класс
Научный руководитель:
Иванов Сергей Александрович,
учитель физики высшей
квалификационной категории
2015 год
Кемерово

2.

Левитация
(от лат. levitas «легкость, легковесность»)
— явление, при котором предмет без видимой опоры пари́т в пространстве
(то есть левитирует), не касаясь твёрдой или жидкой поверхности.

3.

Гипотеза
При воздействии на облако смеси частиц разных масс, плоской
звуковой волной останутся частицы определенной массы, в то время
как другие вновь выпадут в осадок.

4.

Предполагаемая модель

5.

Параметры рассматриваемой
физической модели
1. Среда в которой находятся частицы и распространяется волна однородная.
2. Размеры частиц во много раз больше размеров молекул среды.
3. Среда – идеальный газ.
4. Рассеяние энергии при распространении волны не происходит.
5. Давление в любой точке фронта плоской волны одинаково.
6. Частицы – шарики плотность которых немного больше
плотности среды.
7. Сила сопротивления среды (вязкое трение) прямо
пропорциональна скорости тела в ней: Fc k

6.

Силы действующие на падающее тело при
наличии атмосферы
ma Fc mg
mx mg kx
Fc k
mg kx
x
m

7.

Предполагаемый график скорости
Y
у0
х , м / с
0
t, с

8.

Исследуемые формы воздействия волны
F F0 sin t
F F0 sin t
F F0 1 sin t

9.

Результаты расчетов (без сопротивления среды)
F F0 sin t
A0
gt 2
x 2 sin ωt
C1t C 2
ω
2

10.

Результаты расчетов (без сопротивления среды)
F F0 sin t
A0
gt 2
x 2 sin ωt
C1t C2
ω
2

11.

Результаты расчетов (без сопротивления среды)
F F0 1 sin t
A0
x 2 sin ωt
ω
2
A
g
t
0
2
C1t C 2

12.

Результаты расчетов с учетом сопротивления
среды
F F0 sin t
gt A k cos(ωt ) A sin(ωt )
kt
x
C
C
e
1
2
k ω k 2 ω2
k 2 ω2

13.

Результаты расчетов с учетом сопротивления
среды
F F0 sin t
x
gt A k cos(ωt ) A sin(ωt )
kt
C
C
e
,
1
2
2
2
2
2
k ω k ω
k ω
2 k 2 k
t
;
, k Z
ω
ω ω
x
gt A k cos(ωt ) A sin(ωt )
kt
C
C
e
1
2
2
2
k ω k 2 ω2
k ω
2 k 2 2 k
t
;
, k Z
ω ω
ω
ω

14.

Результаты расчетов с учетом сопротивления
среды
F F0 1 sin t
при A g
A g t A k cos(ωt ) A sin(ωt )
x
C
k
ω k 2 ω2
k 2 ω2
kt
C
e
1
2

15.

Благодарю за внимание.