Почему свисток свистит
Перейти к содержимому

Почему свисток свистит

  • автор:

Как работает свисток?

Вы используете Internet Explorer устаревшей и не поддерживаемой более версии. Чтобы не было проблем с отображением сайтов или форумов обновите его до версии 7.0 или более новой. Ещё лучше — поставьте браузер Opera или Mozilla Firefox.

Обсудить и задать вопросы можно в этой теме.

AleX413
опытный

В смысле чем определяется частота?
Я так понимаю, скоростью потока газа и длиной образующей. емкости что ли, в которой поток разворачивается.
ИМХО там входящий поток периодически прерывается перекрестным выходящим. А частота. так вот от скорости газа она зависит, или от скорости звука в газе?

TEvg
аксакал

Свисток свистит, потому что при закипании воды скачкообразно увеличивается расход пара через него. Частота зависит прежде всего от конструкции свистка и от скорости потока.

AidarM
аксакал

Один из механизмов работы свистка ИМХО — циклический срыв потока с переднего края (на который ветер набегает). Соотв-но циклически изменяется нагрузка на этот край, он начинает колебаться — издавать звук. А емкость свистка — резонатор. ИМХО, львиная часть энергии при небольших скоростях ветра приходится на первую гармонику.

AleX413
опытный

TEvg
Значит все же от скорости потока.

AidarM
Хорошо, берем свисток из толстой жесткой пластмассы. Будет он свистеть? Будет. Материал свистульки не колеблется. Это в органе для этого есть специальные лепестки, и трубы там именно как резонаторы. А тут что-то не так.

Спросим иначе. Допустим требуется свисток на частоту F. Есть большая емкость, содержащая газ с молекулярной массой M, под давлением P при температуре T. Скорость потока получаем из давления и выходной дырки — это понятно. А дальше.

AidarM
аксакал

>Хорошо, берем свисток из толстой жесткой пластмассы. Будет он свистеть? Будет. Материал свистульки не колеблется.
Ошибаетесь. Вы можете просто не видеть на глаз амплитуду колебаний. ИМХО. Более того, пусть края не будут жесткими — частота колебаний будет очень низкой. Вы будете видеть трепетание этих краев, а свиста не будет. Треск будет, как от колышашегося на сильном ветру флага, например.

>Спросим иначе. Допустим требуется свисток на частоту F. Есть большая емкость, содержащая газ с молекулярной массой M, под давлением P при температуре T. Скорость потока получаем из давления и выходной дырки — это понятно. А дальше.
А я вообще не в тему, поначалу почему-то решил, что речь идет о судейском свистке без шарика, например. Хотя и написано, что в чайнике. Тем не менее, считаю, что звук издают края. Колеблющиеся из-за периодич. срыва потока. ИМХО, от краев постоянно отрываются вихри (как только колич-во поступившего в них пара достигает нек. критич. значения). Соотв-но, нагрузка на края отверстия снаружи изменяется циклически, с каждым отрывом.

Это сообщение редактировалось 11.05.2004 в 19:37

ED
старожил

Личное мнение:
Неважно, чем генерируются звуковые колебания, вибрацией краёв, вибрацией струи или чем ещё — частота звука определяется размерами резонирующей полости и скорости звука в ней. Скорость звука от давления не зависит. Если дуть в свисток сильнее, то меняется громкость, но не тон.
В чайнике, при интенсивном закипании, начинает повышаться давление и повышается тон свиста, но предполагаю, что давление тут не при чём. Там ведь и температура растёт, а это приводит к росту скорости звука и повышению резонансной частоты.
Из духовых инструментов наиболее близки к звучанию свистка флейты и прочие свирели. Звук там генерируется вибрацией воздушной струи, а не краёв отверстия. В музыкальной школе меня так учили. Да и практически наблюдал, что материал свистка не влияет на тон.

Татарин
координатор

[quote|AidarM, 11.05.2004 18:23:28 :]>Хорошо, берем свисток из толстой жесткой пластмассы. Будет он свистеть? Будет. Материал свистульки не колеблется.
Ошибаетесь. Вы можете просто не видеть на глаз амплитуду колебаний. ИМХО. Более того, пусть края не будут жесткими — частота колебаний будет очень низкой. Вы будете видеть трепетание этих краев, а свиста не будет. Треск будет, как от колышашегося на сильном ветру флага, например.
[/quote]

Сомнительно. ИМХО, может быть и частота срыва вихрей, и фильтрация белого шума объемом резонатора. Сильно от конструкции свитка зависит.
Вот, скажем, дуть в бутылку — пробовал?

(ничего что на «ты»? )

Rada
опытный

AleX413
опытный

AidarM
А чем судейский или ментовский отличается от чайникового? Только рабочим телом (шарик не в счет).
Опять же, «духовой» свисток можно держать рукой как угодно — тон не меняется. А если бы что-то в нем колебалось, частота наверняка менялась бы.

ED
Да, но давление, которое растет, определяет и расход пара — а значит скорость потока.

Rada
Частота определяется резонатором — понятно. Только основной вопрос все равно остался: второй параметр — скорость звука или скорость потока

В общем и целом понятно, что надо ставить эксперимент. Практика — критерий истины

Rada
опытный

2 AleX413: я так понимаю — скорость струи и геометрия срыва опредеяет в какой-то мере спектр шума. А вот отношение «скорость звука / длина резонатора» уже определяет тон свистка.

ED
старожил

AleX413>давление, которое растет, определяет и расход пара — а значит скорость потока.
Давление, которое внутри чайника, нам не интересно. Расход пара влияет на давление внутри свистка и скорость потока. Будет это влиять на частоту тона? ИМХО нет.

AleX413>В общем и целом понятно, что надо ставить эксперимент. Практика — критерий истины
Не свистели никогда? Возьмите свисток и дуйте с разной силой. Частота практически не меняется. А скорость потока разная.

Это сообщение редактировалось 12.05.2004 в 15:06

-exec-
опытный

я, конечно, не физик ни разу.
но у меня такие размышления против колебаний свистка:
1.свисток, зажатый в тиски, свистит так же.
2.амплитуда свистка для такой громкости наверное может потребоваться с полсантиметра.
3.губы слишком пластичны и недостаточно упруги, чтобы генерить частоту при свисте без свистка.

ED
старожил

В медных духовых инструментах звук создаётся вибрацией губ. Высокие ноты тоже получаются.

AidarM
аксакал

ИМХО, губы колеблются не по строгой синусоиде, как, наверное, и стенки свистка. А резонатор просто выделяет нужную часть спектра. Если я не наврал, то сжатие края отверстия тисками из более жесткого материала повысит частоту(сдвинет максимум в более высокочастотную область). Только вот резонатор все равно будет выделять свою гармонику.

K. Gornik
втянувшийся

В общем, ЕД прав, что частота определяется размером полости. Свистеть можно и без резонатора, но дуть придется достаточно сильно и звук получится с широким спектром и будет сильно зависеть от скорости потока (как свист ветра в проводах). «Срыв потока» не очень хорошо описывает суть дела. Лучше просто сказать возникновение турбулентности. Желательно, чтобы между колебаниями в резонаторе и «завихрителем» потока существовала обратная связь, чтобы периодические колебания давления в камере провоцировали такие же периодические изменения скорости входного потока.

Если резонаторная полость длинная, то самая выраженная мода колебаний ВДОЛЬ полости, так что для регулировки тона надо не зажимать в тиски, а удлинять/укорачивать свисток. Свистнуть губами можно только высоким тоном, а чтобы рявкнуть басом нужна длинная гортань со связками . Упругость и пластичность губ к делу отношения не имеет или почти не имеет.

-exec-
опытный

>В медных духовых инструментах звук создаётся вибрацией губ
дык для извлечения звуков из духовых инструментом посредством колебания губ применяется мундштук, который резко увеличивает упругость губ.

>Свистнуть губами можно только высоким тоном
если губами и не высоким, то получается «перденье».
мы ж про свист пока что.

AidarM>ИМХО, губы колеблются не по строгой синусоиде, как, наверное, и стенки свистка. А резонатор просто выделяет нужную часть спектра.
K.Gornik>Желательно, чтобы между колебаниями в резонаторе и «завихрителем» потока существовала обратная связь, чтобы периодические колебания давления в камере провоцировали такие же периодические изменения скорости входного потока.
Обратная связь не желательна, а обязательна. Резонатор не просто выделяет нужный тон, а заставляет источник колебаний вибрировать с конкретной частотой. В медных духовых, например, источник звука – губы. Но при извлечении нот ДО и РЕ губы напрягаются одинаково, переключается лишь объём резонатора и губы начинают колебаться с разной частотой из-за обратной связи. В классическом свистке, насколько я помню, источником звука является колебание потока воздуха, который проходит то над рассекающей пластиной, то под ней.

ED
старожил

Выше я писал. Комп чужой.

AidarM
аксакал

О! Про генерацию-то и не подумал.

Татарин>Вот, скажем, дуть в бутылку — пробовал?
Нет. А зачем?

>(ничего что на «ты»? )
Без проблем.

Это сообщение редактировалось 12.05.2004 в 17:31

ing
втянувшийся

Добрый день.
Звук по определению волна давления.
То есть сжатие-расширение.
Способы задания таких возмущений могут быть разными.
Нужно лишь обеспечит неоднородность давления в источнике.
Сразу укажем, звук слабые, дозвуковые возмущения(хотя источником может быть сверхзвуковая струя).
В данном случае речь о дозвуковых свистках. Наиболее простое устройство и достаточно эффективное это свисток Гартмана. Он представляет сопло напротив которого расположен небольшой тупиковый объем.
Для управления частотой в таких устройствах нужно менять размер устройства (скоростью струи управлять в свистке при недостатке запаса давления сложно, менять среду истечения тоже). На размере сопла d=1мм и глубина, диаметр «кармана» =1мм, при зазоре между соплом и «карманом 0,5мм., можно получить ультразвук. Этот свисток хорошо считается, в книгах есть.
ing

Rada
опытный

А как работает такой «свисток» — подносим трамвайный билет к губам ребром, и дуем. Чувствуется, что бумага вибрирует, есс-но чем короче ребро (при одинаковом натяжении), тем выше тон. А вот почему она вибрирует?

Ещё у флага на ветру похожее поведение вроде бы.

Татарин
координатор

[quote|AidarM, 12.05.2004 16:20:45 :]Татарин>Вот, скажем, дуть в бутылку — пробовал?
Нет. А зачем?
[/quote]

Ну там как раз, ИМХО, и получается, что простой шум от воздуха фильтруется резонатором.

Rada
опытный

2 Татарин: не совсем, ИМХО — дуть в бутылку надо так, чтобы звуковая волна в резонаторе воздействовала обратно на струю воздуха, заставляя его также «хлопать» с такой же частотой (генерация), таким образом подстраивая весь контур струя-воздух на опредённую частоту. Без этого, звук получается очень слабый, т.к. мощность изначального шума срыва потока на определённой частоте очень мала. Ведь «ууу» в бутылке получается не всегда, а когда дуешь строго перпендикулярно. А когда бутылка всё же загудела, колебания через струю чувствуются горлом.

K. Gornik
втянувшийся

«Упругость губ» тут мало на что влияет. В воздухе очень легко образуется турбулентность. Можно так сказать, что естественное течение газа турбулентное, которое возникает всегда, за исключением тех случаев, когда вязкость гасит вихри. Поэтому достаточно просто создать высокую скорость воздуха и какие-то вихри начинают образовываться. Необязательно даже чтобы воздух проходил «то сверху, то снизу пластинки». Достаточно ввести острый край любой формы в достаточно быстрый поток — и готово, пошли вихри. Свист в проводах лучший пример. Конечно, резонатор и обратная связь делают звук более «чистым», с менее широким спектром. Если ЕД хотел сказать, что резонатор без обратной связи не имеет смысла, то он прав. Но сам свист может быть и без резонатора, правда менее «качественный». Турбуленция очень неустойчивая вещь, при образовании вихрей малейшие колебания могут создать вихрь или подавить его. Поэтому обратная связь возникает очень легко. Колебания давления из-за стоячих волн в резонаторе легко сказываются на турбулентно-неустойчивом потоке воздуха из источника.

Что касается того, почему волны бегут по флагу, то на этот вопрос ответ есть во всех популярных книгах по механике. Потому что любая выпуклость на поверхности приводит к увеличению скорости обтекающего воздуха, а увеличение скорости, по закону Бернулли, к падению давления. Поэтому выпуклость будет расти.

Звук губ, который местные мудрецы высоконаучно называют пердением, к турбулентности самой по себе имеют слабое отношение. Здесь, действительно, главную роль играют механические свойства губ, хотя, в принципе, и здесь все определяется законом Бернулли. Чем меньше отверстие, тем выше скорость, чем выше скорость, тем меньше давление, чем меньше давление, тем сильнее сужается дырка, через которую идет воздух. До полного схлопывания и прекращения потока. Поток прекращается, механическая упругость возвращает систему в исходное положение. Поток начинает усиливаться, все повторяется.

почему свистит свисток? с точки зрения физики, пожалуйста

В любом духовом инструменте колеблется столб воздуха, заключённый в нём.

Остальные ответы

Воздух, подаваемый в сопло, разбивается острым краем резонатора на два потока. Один выходит во внешнюю среду, а второй попадает в камеру резонатора, повышая в ней давление. Через определённые промежутки времени, зависящие от размеров камеры и свойств среды давление в камере превышает некоторое критическое, и среда из камеры прорывается наружу, разрушая первый поток. В результате возникают периодические сжатия и разрежения, распространяющиеся в среде в виде акустических волн.

Похожие вопросы

Свисток как средство подачи сигналов.

Свисток — средство сигнализации вне пределов видимости. Крик человека летом на открытой местности по справочным данным слышен на 1-1,5 км. В лесу, в дождь или туман это расстояние значительно меньше. При этом тратится неимоверное количество сил, болит горло, можно потерять голос. Хороший свисток слышно гораздо дальше и звук производится с меньшими усилиями. Резкий свист так же отпугивает животных, но не тех, кто живет рядом с железной дорогой — электрички тоже свистят.

При выборе свистка следует отдавать предпочтение

  • Ярким свисткам из прочного пластика. Они легче, их проще искать в траве в случае утери, они не ржавеют, не ломают зубы в случае падения со свистком во рту.
  • Свисткам без шарика с несколькими соплами. Они громче и издают звук на 2-3 частотах. Дети лучше слышат высокие частоты, взрослые средние, а старики низкие. Поэтому трехчастотный свисток более слышим.
  • Свисткам без металлических колец, карабинчиков и прочему — они стучат, часто бывают ненадежными, что приводит к потери свистка.
  • Шнурок для свистка должен рваться при нагрузке в 15 кг. Иначе шнурком можно зацепиться и повеситься на нем.

Как свистеть громко — взять свисток в рот, заткнуть отверстие кончиком языка, создать давление, резко убрать язык и сделать »плевательный» выброс воздуха.

Сигналы условны — вы сами принимаете азбуку свиста.
Для себя я принял такие сигналы:

  • Один короткий. Опрашивает — Ты где? Ответ — один короткий — Я здесь!
  • Два коротких. Привет медведю. Применяю для предупреждения встречи с хозяином тайги.
  • Один длинный. Иди ко мне. Ответ — один короткий — Слышу тебя — иду.
  • Беспорядочный свист из серии коротких и длинных. У меня проблемы! Срочно нужна помощь!
  • Три длинных через определенные промежутки времени. Общепринятый сигнал о помощи (SOS). Его понимают все спасательные службы.

. ОСОБЕННОСТЬ — два коротких свистка с маленьким временным промежутком между ними на большом расстоянии воспринимаются как один .

Три примера из жизни:

  • при походе за грибами четверо имеют разные по звуку свистки. Переговариваясь короткими сигналами (до 300 метров), группа четко знает местонахождение каждого участника и общее направление движения в лесу. Плюс периодический свист снижает вероятность встречи с медведем.
  • при подъеме на вершину в условиях дождя, града и ураганного ветра слышимость крика равнялась 1 метру. Отставший от группы смог оповестить товарищей на расстоянии 12-15 метров и не остался без помощи.
  • во время веломарафона сломался велосипед. Сил кричать ушедшему вперед другу уже не было. Плюс шум ветра и машин сильно перекрывал звук. Сигнал был подан свистком с расстояния 150 метров.
Свисток морской для подачи сигналов бедствия
Самый громкий патентованный свисток
»STORM» заявленная громкость 130 дБ!
Принят «морскими котиками» в качестве штатного.

Чайник со свистком не свистит как отремонтировать свисток чайника?

Раньше свистел, теперь вообще звуков не издаёт, как отремонтировать.

комментировать
в избранное бонус
Ким Чен Ын [545K]
5 лет назад

Свисток который одевается (надевается) на носик чайника, работает по тому же принципу что и обычный свисток.

Отличие лишь одно, вместо воздуха через свисток проходит пар, пар это вода, только в газообразном состоянии.

В 95% случаев дело не в свистке, ибо его конструкция простейшая, корпус определённой конфигурации и отверстия в нём, если диаметр отверстия больше необходимого, то свисток и не будет издавать звуки, это заводской брак.

Возможно наливаете мало воды в чайник, давление пара слабое, да и пара мало в итоге свисток не работает.

Нет качественного соединения корпуса свистка с корпусом носика чайника, весь пар уходит из под свистка, а не в (через) свисток.

Возможно не плотно закрыли крышку чайника, пар уходит из под крышки и свисток не свистит.

То есть начните с этого, проверьте все эти узлы, долейте воду в чайник.

Если не помогло, снимаем свисток с чайника.

Далее внимательно осмотрите его.

Он состоит из корпуса свистка и пластины, хотя конструкции таких свистков могут чуть отличаться.

Вот в этом месте свистка,

пластина приварена точечной сваркой к его (свистка) корпусу.

Та самая точечная сварка может быть не качественной и пластина попросту отвалилась, конечно свисток не будет работать, потому что нарушена его целостность и он не прилегает к носику.

Зачистите место сварки, наждачной бумагой, и припаяйте пластину на место.

Далее устанавливаем свисток на чайник и проверяем его на работоспособность.

комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
домов­ ой [46.8K]
2 недели назад

Самая распространенная проблема в том что не свистит (перестал свистеть) свисток чайника это его залипание, засорение налетом, накипью либо оплавление огнем и прилипание или деформация корпуса.

Я не буду останавливаться на причинах когда не свистит свисток чайника во время его не полного захлопывания на носик или не полностью закрытой крышки чайника с этим всё понятно, об этом рассказали авторы предыдущих ответов.

В случае с загрязнением нужно очистить свисток от копоти и накипи, промыть его и он заработает.

А вот в случае повреждения огнем, прилипания или обгорания корпуса, нужно будет аккуратно отлепить подпружиненную мембрану, если есть на корпусе наплывы которые мешают плотному прилеганию (перекашивают свисток) мембраны к носику, то их нужно почистить, добиться полного прилегания.

В принципе если повреждения не значительные то реанимировать и вернуть к жизни свисток получиться, если повреждения критичны и дальнейшая его работа не возможна, нужно поменять свисток стоят они не дорого и приобрести его не составит труда:

Не свистит свисток чайника

После замены на новый, следите чтоб огонь не попадал на свисток, перегревая его и повреждая. Ставьте чайник строго по середине конфорки, регулируйте пламя горелки таким образом чтоб оно не обтекало чайник и не грело свисток и ручки, а всё было направленно исключительно на дно чайника.

В принципе если не подвергать свисток нагрева пламя от горелки, он способен исправно работать очень долго, а вышедший из строя свисток это вина исключительно пользователя, который не предусмотрел его повреждения пламенем горелки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *