chicco - vykonal štandardné dvojstupňové vyšetrenie ucha metódou S. Shumakova vyžarovania povrchov? Ktoré povrchy podmienečne vyžarujú viac - niekedy môžete nájsť smer hľadania. schodisko a prejdite na poschodie nad a pod.
NIE vždy - ale niekedy sa dá určiť približný smer.. Ale - nie vždy.. Uzavreté hlasitosti a rezonančné skreslenia často maskujú obraz rozloženia intenzity.
A - nešpecifikoval si málo - píšťalka má zvukový charakter (napr. z pulznej IP, ktorá sa často vyskytuje), alebo - nízkofrekvenčný hukot (harmonické v strednom aj vysokofrekvenčnom pásme - ale budenie od 50 do 60 Hz)

Oleg Perfilov napísal:

Napriek tomu zrejme problém nie je v samotnom kábli, kábel nemôže bzučať, ale ide o to, že zrejme nainštalovali elektrikári výkonné štartéry alebo tlmivky pre lampy pouličného osvetlenia.

Viac ako raz som počul bzučanie ošarpaného štartéra, ktorý napája niekoľko 150 – 500 wattových halogénových žiaroviek. Toto nie je slabý zvuk z magnetického štartéra - silný nepríjemný bzukot. A ak takéto štartéry stoja PEVNE na povrchoch v blízkosti bytu najvyššieho štartéra, potom sú možné všetky druhy rezonančných náhod.
Je pravdepodobné, že ak sú štartéry na jednom z povrchov, sú pripevnené. najmä ak sú staré veci alebo ich jadrá uvoľnené (ako v niektorých tranzoch.)
Toto je však len verzia.. Na základe toho, že zdrojom sú iba TIETO okruhy (nie klimatizácie, motory čerpania vody, vetranie predajní alebo domácností atď.. Na základe nevyvrátiteľnosti a dôkazov pozorovania -

chicco napísal:

Objavil som vzorec: keď sa rozsvietia vchodové svetlá, pre celok dobu ich žiaru do okamihu vypnutia V byte sa ozýva vysokofrekvenčný hukot. .

ale - na fórach Z bloku sa ozýva ZI štartéry motory výťahov visiace na stenách strojovne - dosť vzrušené zvukové vibrácie v bytoch pod podlahou (podľa recenzií)
Ako hučia a vibrujú polofunkčné(!) tlmivky LDS výbojok s nízkym výkonom (tých 16-20 wattov, ktoré sú vo forme dlhých alebo viac krátke lampy pod stropom sú stále omše - tiež som to počul viackrát. (Zaujímavý prípad - po odstránení ochrannej mriežky som trafil pod stropom kovový podnos svietidla s dvoma LDS - rezonančný protiľahlý zmizol. Ukazuje sa, že niečo v plechoch malo tiež vplyv... "napätie - v zmysle slobody vibrácií“)
Takže vaša verzia, Oleg, je úplne objektívna.
Predsa len, topicstarter nenapisal na akom je to poschodi, kde su umiestnene startery (a tlmivky - ak LDS - vybojky.. ake typy svietidiel a predradnikov atd.)
...Ak lampy nie sú napájané 220 V - neviem - štandardné zdroje pre 12 V halogénové žiarovky nepočuli svoju hlučnú prevádzku - najjednoduchšie impulzné napájacie zdroje okamžite zlyhajú, rovnako ako ja Neviem, ako iné typy hučia lampy a PRU 12(!)-voltový zdroj. nebudem klamať)
Vyššie je verzia..
Nepoznajúc systém napájania, možno tiež predpokladať, že horný štartér je na PRVOM poschodí - a má rezonančné zhody z transformátora v najbližšej miestnosti - nižšie trojfázové nevyváženosti, ktoré vznikajú pri rozsvietení lámp , atď Aj keď - vždy sa mi zdalo, že na interiérové ​​vchodové svietidlá na rozdiel od pouličných lámp nemajú veľký výkon. A je ťažké si predstaviť vplyv pripojených [b]malých energie v takom dôsledku, ale nie som odborník na elektrotechniku, trojfázové napájanie atď., a ešte viac na vstupno-napájacie obvody MKD.
(Kontaktovanie RPN so sťažnosťou na nadmerný hluk v NOČNOM (!!) čase (normy pre noc sú prísnejšie!) môže byť prospešné?)

Prečo bzučia drôty elektrického vedenia? Zamysleli ste sa niekedy nad týmto? Ale odpoveď na túto otázku nemusí byť v žiadnom prípade triviálna, hoci celkom jednoduchá. Pozrime sa na niekoľko možností vysvetlenia, z ktorých každá má právo na existenciu.

Korónový výboj

Táto myšlienka sa dáva najčastejšie. Variabilné elektrické pole v blízkosti drôtu elektrického vedenia elektrizuje vzduch okolo drôtu, urýchľuje voľné elektróny, ktoré ionizujú molekuly vzduchu a tie zase vytvárajú. A tak sa 100-krát za sekundu rozsvieti a zhasne korónový výboj okolo drôtu, pričom vzduch v blízkosti drôtu sa ohrieva – ochladzuje, rozťahuje – sťahuje a týmto spôsobom vzniká vo vzduchu zvuková vlna, ktorú naše ucho vníma ako hukot drôtu.

Žily vibrujú

Existuje aj táto myšlienka. Hluk pochádza zo skutočnosti, že striedavý prúd s frekvenciou 50 Hz vytvára striedavé magnetické pole, ktoré núti jednotlivé jadrá drôtu (najmä oceľové - v drôtoch typu AC-75, 120, 240) vibrovať, Zdá sa, že sa navzájom zrážajú a počujeme charakteristický hluk.

Okrem toho sú vodiče rôznych fáz umiestnené vedľa seba, ich prúdy sú vo vzájomných magnetických poliach a podľa Amperovho zákona na ne pôsobia sily. Keďže frekvencia zmien poľa je 100 Hz, drôty navzájom vibrujú v magnetických poliach z ampérových síl pri tejto frekvencii a my to počujeme.

Rezonancia mechanického systému

A takáto hypotéza sa na niektorých miestach nachádza. Vibrácie s frekvenciou 50 alebo 100 Hz sa prenášajú na podperu a za určitých podmienok začne podpera vstupujúca do rezonancie vydávať zvuk. Pre objem a rezonančná frekvencia sú ovplyvnené hustotou podperného materiálu, priemerom podpery, výškou podpery, dĺžkou drôtu v rozpätí, ako aj jeho prierezom a ťahovou silou. Ak dôjde k rezonančnému zásahu, je počuť šum. Ak nie je žiadna rezonancia, nie je počuť žiadny hluk alebo je tichšia.

Vibrácie v magnetickom poli Zeme

Uvažujme o ďalšej hypotéze. Drôty vibrujú s frekvenciou 100 Hz, čo znamená, že sú neustále ovplyvňované premennou šmyková sila, spojený s prúdom v drôtoch, s jeho veľkosťou a smerom. Kde je vonkajšie magnetické pole? Hypoteticky by to mohlo byť magnetické pole, ktoré je vždy pod nohami, ktoré orientuje strelku kompasu - .

Prúdy vo vodičoch vysokonapäťových elektrických vedení totiž dosahujú amplitúdu niekoľko stoviek ampérov, pričom dĺžka vodičov vedení je značná a magnetické pole našej planéty, aj keď relatívne malé (jeho indukcia je stredný pruh Rusko má len asi 50 µT), napriek tomu pôsobí všade na planéte a všade má nielen horizontálnu, ale aj vertikálnu zložku, ktorá sa kolmo kríži ako elektrické vedenia položené pozdĺž elektrických vedení. magnetické pole Zem a tie drôty, ktoré sú orientované cez ne alebo pod iným uhlom.

Na pochopenie tohto procesu môže každý vykonať tento jednoduchý experiment: vziať autobatérie a ohybný akustický drôt s prierezom 25 mm2 s dĺžkou najmenej 2 metre. Na chvíľu ho pripojte ku svorkám batérie. Drôt preskočí! Čo je to, ak nie impulz ampérovej sily pôsobiaci na vodič s prúdom v magnetickom poli Zeme? Pokiaľ drôt nepreskočil vo vlastnom magnetickom poli...

Najčastejšie si podperu elektrického vedenia predstavíme vo forme priehradovej konštrukcie. Asi pred 30 rokmi to bola jediná možnosť a dodnes sa stavajú. Na stavbu sa privezie súprava kovové rohy a krok za krokom zoskrutkujú podperu z týchto štandardných prvkov. Potom príde žeriav a umiestni konštrukciu vertikálne. Tento proces zaberá pomerne veľa času, čo ovplyvňuje načasovanie línií kladenia a samotné podpery s nudnými mriežkovými siluetami sú veľmi krátkodobé. Dôvodom je slabá ochrana proti korózii. Technologická nedokonalosť takejto podpory dopĺňa jednoduché betónový základ. Ak sa to robí v zlom úmysle, napríklad použitím roztoku nedostatočnej kvality, potom po určitom čase betón praskne a do trhlín sa dostane voda. Niekoľko cyklov zmrazovania a rozmrazovania a základ je potrebné prerobiť alebo vážne opraviť.

Rúry namiesto rohov

Opýtali sme sa zástupcov Rosseti PJSC, aký druh alternatívy nahrádza tradičné podpery zo železných kovov. „V našej spoločnosti, ktorá je najväčším prevádzkovateľom elektrickej siete v Rusku,“ hovorí špecialista z tejto organizácie, „sme sa dlho snažili nájsť riešenie problémov spojených s priehradovými podperami a koncom 90. rokov sme začali prechádzať na fazetové podpery. Ide o valcové stojany vyrobené z ohnutý profil, vlastne potrubia, v prierez majúci tvar mnohostenu. Okrem toho sme začali používať nové metódy antikorózna ochrana, hlavne metódou žiarového zinkovania. Ide o elektrochemický spôsob aplikácie ochranný náter na kov. V agresívnom prostredí sa zinková vrstva stenčuje, no nosná časť podpery zostáva nepoškodená.“

Okrem väčšej odolnosti sa nové podpery aj jednoduchšie inštalujú. Nie je potrebné skrutkovať žiadne ďalšie rohy: rúrkové prvky budúcej podpery sa jednoducho zasunú do seba, potom je spojenie zaistené. Takúto konštrukciu zostavíte osem až desaťkrát rýchlejšie ako zostavenie priehradovej konštrukcie. Zodpovedajúcimi premenami prešli aj základy. Namiesto klasického betónu začali používať takzvané škrupinové pilóty. Konštrukcia sa spustí do zeme, pripevní sa na ňu protipríruba a na ňu sa položí samotná podpera. Predpokladaná životnosť takýchto podpier je až 70 rokov, teda približne dvakrát dlhšia ako pri priehradových podperách.

Elektrické podpery letecké spoločnosti Takto si to bežne predstavujeme. Klasická priehradová konštrukcia však postupne ustupuje progresívnejším možnostiam - mnohostranným podperám a podperám z kompozitné materiály.

Prečo bzučia drôty?

A čo drôty? Visia vysoko nad zemou a z diaľky vyzerajú ako hrubé monolitické káble. V skutočnosti sú vysokonapäťové drôty skrútené z drôtu. Bežný a široko používaný drôt má oceľové jadro, ktoré poskytuje konštrukčnú pevnosť a je obklopené hliníkovým drôtom, takzvanými vonkajšími vrstvami, cez ktoré sa prenáša prúdové zaťaženie. Medzi oceľou a hliníkom je mazivo. Je potrebný na zníženie trenia medzi oceľou a hliníkom - materiály, ktoré majú rozdielny koeficient tepelná rozťažnosť. Ale keďže hliníkový drôt má okrúhly prierez, závity nepriliehajú tesne k sebe a povrch drôtu má výrazný reliéf. Tento nedostatok má dva dôsledky. Po prvé, vlhkosť preniká do trhlín medzi závitmi a zmýva mazivo. Zvyšuje sa trenie a vytvárajú sa podmienky pre koróziu. V dôsledku toho životnosť takéhoto drôtu nie je dlhšia ako 12 rokov. Na predĺženie životnosti sa niekedy na drôt nasadzujú opravné manžety, čo môže tiež spôsobiť problémy (viac o tom nižšie). Okrem toho tento dizajn drôtu pomáha vytvárať jasne viditeľné bzučanie v blízkosti trolejového vedenia. Vzniká tak, že pri striedavom napätí 50 Hz sa vytvorí striedavé magnetické pole, ktoré spôsobí rozkmitanie jednotlivých jadier drôtu, čím dôjde k ich vzájomnej zrážke a počujeme charakteristický hukot. V krajinách EÚ sa takýto hluk považuje za akustické znečistenie a rieši sa. Teraz sa medzi nami začal takýto boj.

„Teraz chceme nahradiť staré drôty drôtmi nového dizajnu, ktorý vyvíjame,“ hovorí zástupca Rosseti PJSC. — Sú to tiež oceľovo-hliníkové drôty, ale tam použitý drôt nie je okrúhly, ale skôr lichobežníkový. Vrstvenie je husté a povrch drôtu je hladký, bez trhlín. Vlhkosť sa dovnútra takmer nedostane, mazivo sa nevymyje, jadro nehrdzavie a životnosť takéhoto drôtu sa blíži k tridsiatim rokom. Drôty podobného dizajnu sa už používajú v krajinách ako Fínsko a Rakúsko. V Rusku sú linky s novými drôtmi - v regióne Kaluga. Ide o linku Orbit-Sputnik v dĺžke 37 km. Okrem toho tam majú drôty nielen hladký povrch, ale aj iné jadro. Nie je vyrobený z ocele, ale zo sklolaminátu. Tento drôt je ľahší, ale má väčšiu pevnosť v ťahu ako bežný oceľovo-hliníkový drôt.

Za najnovší dizajnový počin v tejto oblasti však možno považovať drôt vytvorený americkým koncernom 3M. V týchto drôtoch nosnosť je zabezpečená len vodivými vrstvami. Neexistuje žiadne jadro, ale samotné vrstvy sú vystužené oxidom hlinitým, čím sa dosahuje vysoká pevnosť. Tento drôt má výbornú nosnosť a so štandardnými podperami vďaka svojej pevnosti a nízkej hmotnosti znesie rozpätia až do dĺžky 700 m (štandardne 250-300 m). Drôt je navyše veľmi odolný voči tepelnému namáhaniu, čo predurčuje jeho použitie v južných štátoch USA a napríklad aj v Taliansku. 3M drôt má však jednu významnú nevýhodu – príliš vysoká cena.

Pôvodné „dizajnérske“ podpery slúžia ako nepochybná ozdoba krajiny, ale je nepravdepodobné, že sa rozšíria. Elektrina je prioritou sieťové spoločnosti spoľahlivosť prenosu energie a nie drahé „sochy“.

Ľad a struny

Nadzemné elektrické vedenia majú svojich prirodzených nepriateľov. Jedným z nich je námraza drôtov. Táto katastrofa je typická najmä pre južné oblasti Ruska. Pri teplotách okolo nuly padajú kvapky mrholenia na drôt a zamŕzajú na ňom. Na vrchnej časti drôtu sa vytvorí kryštálový uzáver. Ale toto je len začiatok. Čiapka pod svojou váhou postupne otáča drôtom a vystavuje druhú stranu mrazivej vlhkosti. Skôr či neskôr sa okolo drôtu vytvorí ľadová manžeta a ak hmotnosť manžety presiahne 200 kg na meter, drôt sa pretrhne a niekto zostane bez svetla. Spoločnosť Rosseti má svoje know-how, ako sa vysporiadať s ľadom. Úsek vedenia s ľadovými drôtmi je odpojený od vedenia, ale pripojený k zdroju priamy prúd. Pri použití jednosmerného prúdu možno ohmický odpor drôtu prakticky ignorovať a prúdy môžu prechádzať povedzme dvakrát silnejšie ako vypočítaná hodnota Pre striedavý prúd. Drôt sa zahrieva a ľad sa topí. Drôty zbytočne zhadzujú váhu. Ak sú však na drôtoch opravné spojky, vzniká dodatočný odpor a drôt môže vyhorieť.

Ďalším nepriateľom sú vysoko- a nízkofrekvenčné vibrácie. Natiahnutý drôt v nadzemnom vedení je struna, ktorá po vystavení vetru začne vibrovať vysokou frekvenciou. Ak sa táto frekvencia zhoduje s prirodzenou frekvenciou drôtu a amplitúdy sa skombinujú, drôt sa môže zlomiť. Na zvládnutie tohto problému sú na linkách inštalované špeciálne zariadenia - tlmiče vibrácií, ktoré vyzerajú ako kábel s dvoma závažiami. Tento dizajn, ktorý má vlastnú frekvenciu vibrácií, rozlaďuje amplitúdy a tlmí vibrácie.

Nízkofrekvenčné vibrácie sú spojené s takým škodlivým účinkom ako „tancovanie na drôte“. Keď dôjde k prerušeniu vedenia (napríklad v dôsledku vytvoreného ľadu), dôjde k vibráciám drôtov, ktoré sa pohybujú ďalej vo vlne cez niekoľko rozpätí. V dôsledku toho sa päť až sedem podpier, ktoré tvoria rozpätie kotvy (vzdialenosť medzi dvoma podperami s pevným drôteným upevnením), môže ohnúť alebo dokonca spadnúť. Známym prostriedkom boja proti „tancu“ je inštalácia medzifázových rozperiek medzi susedné drôty. Ak je tam rozpera, drôty vzájomne rušia svoje vibrácie. Ďalšou možnosťou je použitie podpier na linke z kompozitných materiálov, najmä zo sklenených vlákien. Na rozdiel od kovové podpery, kompozit má vlastnosť elastickej deformácie a dokáže ľahko „prehrať“ vibrácie drôtov ohnutím a následným obnovením vertikálnej polohy. Takáto podpora môže zabrániť kaskádovitému pádu celého úseku vedenia.

Fotografia jasne ukazuje rozdiel medzi tradičným vysokonapäťovým drôtom a novým dizajnom drôtu. Namiesto okrúhleho drôtu bol použitý vopred deformovaný drôt a namiesto oceľového jadra sa použilo kompozitné jadro.

Jedinečné podpery

Samozrejmosťou sú rôzne ojedinelé prípady spojené s kladením nadzemných vedení. Napríklad pri inštalácii podpier v podmáčanej pôde alebo v podmienkach permafrostu nie sú bežné škrupinové pilóty vhodné pre základ. Potom použitý skrutkové pilóty, ktoré sú zaskrutkované do zeme ako skrutka, aby sa dosiahol čo najpevnejší základ. Špeciálnym prípadom je prechod elektrického vedenia cez široké vodné prekážky. Používajú špeciálne výškové podpery, ktoré vážia desaťkrát viac ako zvyčajne a majú výšku 250-270 m, pretože rozpätie môže byť viac ako dva kilometre, používa sa špeciálny drôt so zosilneným jadrom, ktorý je navyše podopretý záťažový kábel. Takto je upravený napríklad prechod elektrického vedenia cez Kamu s rozpätím 2250 m.

Samostatná skupina podpery sú konštrukcie určené nielen na uchytenie drôtov, ale aj na nosenie určitej estetickej hodnoty, napríklad podpery sôch. V roku 2006 spoločnosť Rosseti iniciovala projekt s cieľom rozvíjať podpery originálny dizajn. boli zaujímavé diela, no ich autori, projektanti, často nevedeli posúdiť realizovateľnosť a vyrobiteľnosť inžinierskej realizácie týchto stavieb. Vo všeobecnosti treba povedať, že podpery, do ktorých je zakomponovaný umelecký návrh, ako napríklad podpery figúrok v Soči, sa zvyčajne inštalujú nie z iniciatívy sieťových spoločností, ale na objednávku niektorej komerčnej, resp. vládne organizácie. Napríklad v USA je populárna podpora v podobe písmena M, štylizovaného ako logo siete rýchleho občerstvenia McDonald's.

Dýcha chladom

Je večerný vietor a šuští v lístí

A konáre sa kývajú

A pobozká harfu... Ale harfa mlčí...

A náhle. .. z ticha

Ozvalo sa dlhé, zamyslené zvonenie.

V. Žukovského

Liparská harfa

Už starí Gréci si všimli, že struna natiahnutá vo vetre začína niekedy znieť melodicky – spievať. Možno už vtedy bola známa Liparská harfa, pomenovaná po bohovi vetra Aeolovi. Liparská harfa pozostáva z rámu, na ktorom je napnutých niekoľko strún; umiestňuje sa na miesto, kde sú struny prefukované vetrom. Aj keď sa obmedzíte na jednu strunu, môžete získať celú škálu rôznych tónov. Niečo podobné, ale s oveľa menšou rozmanitosťou tónov, nastáva, keď vietor pohybuje telegrafnými drôtmi.

Tento a mnohé ďalšie javy spojené s prúdením vzduchu a vody okolo telies sa pomerne dlho nevysvetľovali. Prvý dal iba Newton, zakladateľ modernej mechaniky vedecký prístup na riešenie takýchto problémov.

Podľa zákona odporu voči pohybu telies v kvapaline alebo plyne, ktorý objavil Newton, je odporová sila úmerná štvorcu rýchlosti:

Tu je rýchlosť tela, plocha jeho prierezu kolmá na smer rýchlosti a hustota kvapaliny.

Neskôr sa ukázalo, že Newtonov vzorec nie je vždy správny. V prípade, že rýchlosť pohybu telesa je malá v porovnaní s rýchlosťou tepelného pohybu molekúl, Newtonov zákon odporu už neplatí. Ako sme už diskutovali v predchádzajúcich častiach, keď sa teleso pohybuje dostatočne pomaly, odporová sila je úmerná jeho rýchlosti (Stokesov zákon), a nie jeho druhej mocnine, ako je to v prípade rýchleho pohybu. Táto situácia nastáva napríklad vtedy, keď sa v oblaku pohybujú malé kvapky dažďa, keď sa sediment usadzuje v pohári, alebo keď sa kvapky látky A pohybujú v „Čarovnej lampe“. V modernej technológii s jej vysokými rýchlosťami však zvyčajne platí Newtonov zákon odporu.

Zdalo by sa, že keďže sú známe zákony odporu, dá sa vysvetliť bzučanie drôtov či spev liparskej harfy. Ale to nie je pravda. Koniec koncov, ak by sila odporu bola konštantná (alebo rástla so zvyšujúcou sa rýchlosťou), vietor by jednoducho ťahal strunu a nevzbudzoval by jej zvuky.

Čo sa deje? Na vysvetlenie zvuku struny sa ukazuje, že jednoduché predstavy o sile odporu, o ktorých sme práve hovorili, nestačia. Rozoberme si podrobnejšie niektoré typy prúdenia tekutiny okolo stacionárneho telesa (je to pohodlnejšie ako uvažovať o pohybe telesa v stacionárnej tekutine a odpoveď bude, samozrejme, rovnaká). Pozrite sa na obr. 17.1. Toto je prípad nízkej rýchlosti tekutiny. Línie toku tekutiny obchádzajú valec (na obrázku je znázornený prierez) a plynule pokračujú za ním. Toto prúdenie sa nazýva laminárne. Odporová sila v tomto prípade vďačí za svoj pôvod vnútornému treniu v tekutine (viskozita) a je úmerná rýchlosti tekutiny v akomkoľvek mieste, rovnako ako odporová sila, nezávisí od času (stacionárne prúdenie). Tento prípad nás nezaujíma.

Ryža. 17.1: Čiary pomalého laminárneho prúdenia okolo valcového drôtu.

Ale pozrite sa na obr. 17.2. Rýchlosť prúdenia sa zvýšila a v oblasti za valcom sa objavili tekuté víry - víry. Trenie v tomto prípade už úplne neurčuje povahu procesu. Viac a viac

Úlohu začínajú zohrávať zmeny hybnosti, ktoré sa nevyskytujú v mikroskopickom meradle, ale v mierke porovnateľnej s veľkosťou tela. Odporová sila sa stáva úmernou

Ryža. 17.2: Kedy vysoké rýchlosti za drôtom vznikajú víry.

A nakoniec, na obr. 17.3 sa rýchlosť prúdenia ešte zvýšila a víry sa zoradili do pravidelných reťazcov. Tu je kľúč k vysvetleniu hádanky! Tieto reťazce vírov, ktoré sa pravidelne odlamujú od povrchu struny, vyburcujú jej zvuk, rovnako ako periodický dotyk prstov hudobníka spôsobuje zvuk strún gitary.

Ryža. 17.3: Pri rýchlych tokoch za prúdnicovým telesom vzniká periodický reťazec vírov.

Fenomén správne umiestnenie víry za prúdnicovým telesom prvýkrát experimentálne skúmal nemecký fyzik Benard na začiatku nášho storočia. Ale len vďaka práci Karmana, ktorá čoskoro nasledovala, tento trend, ktorý sa na prvý pohľad zdal veľmi zvláštny, dostal vysvetlenie. Podľa mena tohto vedca sa teraz systém periodických vírov nazýva dráha Karman.

Ako sa rýchlosť ďalej zvyšuje, víry majú čoraz menej času na to, aby sa rozšírili na väčšiu plochu tekutiny. Vírivá zóna sa zúži, víry sa zmiešajú a prúdi

sa stáva chaotickým a nepravidelným (turbulentným). Pravda, pri veľmi vysokých rýchlostiach nedávne experimenty odhalili vzhľad niektorých nová periodicita, no jeho detaily stále nie sú jasné.

Môže sa zdať, že vírová ulica Karman je jednoducho krásny prírodný úkaz, ktorý nemá č praktický význam. Ale to nie je pravda. Drôty elektrického vedenia tiež oscilujú pod vplyvom vetra fúkajúceho konštantnou rýchlosťou v dôsledku vírenia. V miestach, kde sú drôty pripevnené k podperám, vznikajú značné sily, ktoré môžu viesť k zničeniu. Vysoké komíny sa hojdajú vo vetre.

Ryža. 17.4: Kolísanie vibrácií turbulentnými vírmi viedlo v roku 1940 k zničeniu mosta Tacoma v USA.

Najznámejšie sú však nepochybne vibrácie mosta Tacoma v Amerike. Tento most stál len niekoľko mesiacov a zrútil sa 7. novembra 1940. Na obr. Obrázok 17.4 ukazuje pohľad na most počas vibrácií. Víchrice sa spustili nosná konštrukcia vozovka mosta. Po zdĺhavom výskume most opäť postavili, len plochy nafúkané vetrom mali iný tvar. Odpadla tak príčina, ktorá spôsobovala kmitanie mostíka.

Večerný vietor tam dýcha chládok, šumí v lístí, kýve konáre a bozkáva harfu... Ale harfa mlčí... ................. ........ ............ A zrazu... z ticha Dlhá, zamyslená zvoniaca ruža.

V. Žukovského. "Liparská harfa"

Už starí Gréci si všimli, že struna natiahnutá vo vetre začína niekedy znieť melodicky – spievať. Možno už vtedy bola známa Liparská harfa, pomenovaná po bohovi vetra Aeolovi. Liparská harfa pozostáva z rámu, na ktorom je napnutých niekoľko strún; umiestňuje sa na miesto, kde sú struny prefukované vetrom. Aj keď sa obmedzíte na jednu strunu, môžete získať celú škálu rôznych tónov. Niečo podobné, ale s oveľa menšou rozmanitosťou tónov, nastáva, keď vietor pohybuje telegrafnými drôtmi.

Pomerne dlho nebol tento jav a mnohé ďalšie spojené s prúdením vzduchu a vody okolo tiel vysvetlené. Až Newton, zakladateľ modernej mechaniky, poskytol prvý vedecký prístup k riešeniu takýchto problémov.

Podľa zákona odporu voči pohybu telies v kvapaline alebo plyne, ktorý objavil Newton, je odporová sila úmerná štvorcu rýchlosti:

F = Kρv 2 S.

Tu v je rýchlosť telesa, S je plocha jeho prierezu kolmá na smer rýchlosti, ρ je hustota kvapaliny.

Neskôr sa ukázalo, že Newtonov vzorec nie je vždy správny. V prípade, že rýchlosť pohybu telesa je malá v porovnaní s rýchlosťou tepelného pohybu molekúl, Newtonov zákon odporu už neplatí.

Ako sme už diskutovali v predchádzajúcich častiach, keď sa teleso pohybuje dostatočne pomaly, odporová sila je úmerná jeho rýchlosti (Stokesov zákon), a nie jeho druhej mocnine, ako je to v prípade rýchleho pohybu. Táto situácia nastáva napríklad vtedy, keď sa v oblaku pohybujú malé kvapky dažďa, keď sa sediment usadzuje v pohári, alebo keď sa kvapky látky A pohybujú v „Čarovnej lampe“. V modernej technológii s jej vysokými rýchlosťami však zvyčajne platí Newtonov zákon odporu.

Zdalo by sa, že keďže sú známe zákony odporu, dá sa vysvetliť bzučanie drôtov či spev liparskej harfy. Ale to nie je pravda. Koniec koncov, ak by sila odporu bola konštantná (alebo rástla so zvyšujúcou sa rýchlosťou), vietor by jednoducho ťahal strunu a nevzbudzoval by jej zvuky.

Čo sa deje? Na vysvetlenie zvuku struny sa ukazuje, že jednoduché predstavy o sile odporu, o ktorých sme práve hovorili, nestačia. Rozoberme si podrobnejšie niektoré typy prúdenia tekutiny okolo stacionárneho telesa (je to pohodlnejšie ako uvažovať o pohybe telesa v stacionárnej tekutine a odpoveď bude, samozrejme, rovnaká).

Pozrite sa na obr. 1. Toto je prípad nízkej rýchlosti prúdenia tekutiny okolo valca (na obrázku je znázornený prierez) a plynule za ním. Takýto tok sa nazýva laminárne. Odporová sila v tomto prípade vďačí za svoj pôvod vnútornému treniu v kvapaline (viskozita) a je úmerná v. Rýchlosť tekutiny na akomkoľvek mieste, ako aj odporová sila, nezávisia od času (prietok stacionárne). Tento prípad nás nezaujíma.

Ale pozrite sa na obr. 2. Rýchlosť prúdenia sa zvýšila a v oblasti za valcom sa objavili tekuté víry - víry. Trenie v tomto prípade už úplne neurčuje povahu procesu. Čoraz dôležitejšiu úlohu začínajú zohrávať zmeny v hybnosti, vyskytujúce sa nie v mikroskopickom meradle, ale v meradle porovnateľnom s veľkosťou tela. Odporová sila sa stáva úmernou v 2 .

A nakoniec, na obr. 3 sa rýchlosť prúdenia ešte zvýšila a víry sa zoradili do pravidelných reťazcov. Tu je kľúč k vysvetleniu hádanky! Tieto reťazce vírov, ktoré sa pravidelne odlamujú od povrchu struny, vyburcujú jej zvuk, rovnako ako periodický dotyk prstov hudobníka spôsobuje zvuk strún gitary.

Fenomén správneho usporiadania vírov za prúdnicovým telesom prvýkrát experimentálne skúmal nemecký fyzik Benard na začiatku nášho storočia. Ale len vďaka práci Karmana, ktorá čoskoro nasledovala, tento trend, ktorý sa na prvý pohľad zdal veľmi zvláštny, dostal vysvetlenie. Podľa mena tohto vedca sa teraz systém periodických vírov nazýva dráha Karman.

Ako sa rýchlosť ďalej zvyšuje, víry majú čoraz menej času na to, aby sa rozšírili na väčšiu plochu tekutiny. Vírivá zóna sa zužuje, víry sa miešajú a prúdenie sa stáva chaotickým a nepravidelným ( turbulentný). Je pravda, že pri veľmi vysokých rýchlostiach nedávne experimenty odhalili vzhľad nejakej novej periodicity, ale jej podrobnosti stále nie sú jasné.

Môže sa zdať, že vírová ulica Karman je len krásny prírodný úkaz bez praktického významu. Ale to nie je pravda. Drôty elektrického vedenia tiež oscilujú pod vplyvom vetra fúkajúceho konštantnou rýchlosťou v dôsledku vírenia. V miestach, kde sú drôty pripevnené k podperám, vznikajú značné sily, ktoré môžu viesť k zničeniu. Vysoké komíny sa hojdajú vo vetre.

Najznámejšie sú však nepochybne vibrácie mosta Tacoma v Amerike. Tento most stál len niekoľko mesiacov a zrútil sa 7. novembra 1940. Na obr. Obrázok 4 zobrazuje pohľad na mostík počas kmitov. Víry vyšli z nosnej konštrukcie vozovky mosta. Po zdĺhavom výskume most opäť postavili, len plochy nafúkané vetrom mali iný tvar. Tým bola odstránená príčina vibrácií mosta.