Это не класс, а ВУЗ (это репликую в предыдущий ответ) ) ) )
Занятная установочка. . ) ) И будет работать? ? Ну-ну. . Может быть да, а может быть и нет. .
➽ Мой школьный учитель-физик когда-то говорил по этому поводу так:
Все на свете может-может
Все на свете может быть
Лишь того на свете быть не может
То, чего не может быть.
Ну, ладно, шутки в сторону. Установка и в самом деле будет работать именно так, как описано в вопросе, но при определенных условиях.
Правый торец стержня у тебя колеблется под действием ВНЕШНЕЙ вынуждающей силы вправо-влево, вправо-влево, в общем, по гармоническому закону. Именно вправо-влево, а не вверх-вниз!
В этом случае левый торец стержня тоже будет колебаться вправо-влево, а вместе с ним и кружочек, обозначенный через букву В. Колебания кружочка вызовут колебания воздуха, совсем так же, как колебания мембраны в телефоне. В мобильнике, например, тоже есть такая тонкая мембрана, в наушниках тоже и т. д. Разбери, да посмотри. . Она колеблется в направлении, перпендикулярном плоскости мембраны и от нее идет звук.
Физики говорят так: от мембраны В ВПРАВО распространяется бегущая звуковая волна доходит до точки С, отражается от нее и бежит обратно, т. е. ВЛЕВО.
Теперь смотришь здеся ☛
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%BE%D1%8F%D1%87%D0%B0%D1%8F_%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B0 анимацию так называемой стоячей волны. Ты ее тысячу раз видел, когда смотрел на колебания струны у гитары. По краям гитарной струны точки вообще не колеблются, так как закреплены, а посередине колеблются с max амлитудой. Неколеблющиеся точки называют УЗЛАМИ, а посередине между ними -- это пучность. На анимации, что на сайте, узлы обозначены красными точками.
А теперь самое главное: обрати внимание, что на анимации есть еще две волны, красненькая и синенькая. Они бегут влево (одна) и вправо (другая) . А дальше, дальше смотри! Что там в Википедии написано, а? ? А то, что СУММА этих двух БЕГУЩИХ волн с одинаковой частотой дает СТОЯЧУЮ волну. Во как! !
Проблема в том, что бегущую по воздуху звуковую волну мы зрительно увидеть не можем, а вот стоячую в некотором роде все же можем. У тебя в задачке, например, КУЧКИ ПОРОШКА ОБРАЗУЮТСЯ В УЗЛАХ СТОЯЧЕЙ ЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ. Там же ничего не колеблется. а посередине между ними находится пучность, т. е. незримые глазом колебания ВОЗДУХА вправо-влево. Эти-то колебания как раз и разметали весь порошок вправо-влево, т. е. в УЗЛЫ. Ну, а в узлах никаких колебаний нету, поэтому порошок неподвижен. Это ответ на первый вопрос. Он достаточно простой, но длинный получился.
А теперь переходим К КРИТИКЕ решения задачи, которое ты привел. Во-первых, расстояние а=0,085 метра между кучками вовсе не длина волны в воздухе λ, а λ/2! Потому, что это -- расстояние между узлами, а оно как раз равно λ/2!
Во-вторых, скорость звука в латуни и в самом деле равна 3400 м/с. А это значит, что авторы решения ОШИБАЮТСЯ, когда говорят, что длина ℓ=0,8 метра латунного стержня равна длине звуковой волны в латуни.
ПОЛОВИНЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ОНА РАВНА! !
ПОТОМУ, ЧТО В ЛАТУННОМ СТЕРЖНЕ ТОЖЕ СТОЯЧАЯ ВОЛНА ОБРАЗУЕТСЯ. А В СЕРЕДИНЕ СТЕРЖНЯ -- УЗЕЛ, ТАК КАК СТЕРЖЕНЬ ЗАКРЕПЛЕН ТОЧНО ПОСЕРЕДИНЕ. А по краям -- пучность, т. е. максимальное колебание. .
В общем, в решении множитель 1/2 авторы потеряли. . Но он стоит и справа, и слева в уравнении, сократился и на ответ не повлиял. .
Итак, опыт получится только тогда, когда длина стержня равна половине длины волны в латуни (а могут быть еще и случаи 3λ/2, 5λ/2, 7λ/2... но эти варианты мы отбросим) . И еще есть одно условие: расстояние от точки В (мембрана) до точки С (стенка отражения) равно ЦЕЛОМУ числу длин полуволн в воздухе.
Как-то так.)))
