Сосуд Тантала.. Физические приборы своими руками..

Оборудование: пластмассовая бутылка из под минеральной воды, силиконовая трубка (пластиковая трубка из-под сока), пластилин.

Инструкция по выполнению опыта «Сосуд Тантала»:
* Отрезать верхнюю часть бутылки.
* Через проделанное в стенке получившегося сосуда отверстие вставить трубку.
* Согнуть трубку таким образом, чтобы конец, находящийся в сосуде, расположился у дна, но не упирался в него, второй конец трубки свисал.
* Пластилином замазать щели между трубкой и стенкой сосуда.
* Сосуд установить на демонстрационный столик, под свисающий конец трубки поместить кювету для слива воды.
* Над установкой поместить емкость с водой, которая должна выливаться тонкой струйкой в сосуд Тантала.
* Пронаблюдать за процессом автоколебаний.

Объяснение: Когда жидкость, вытекающая тонкой струей из емкости, медленно заполняет стакан, заполняется и трубочка. Дойдя до верха петли, жидкость начинает выливаться. Вытекание останавливается, после того когда уровень жидкости доходит до выходной части трубки на дне сосуда Тантала. Стакан начинает заполняется вновь, и снова через некоторое время вода начинает выливаться.

Из-за образовавшейся разности давлений на макушке петли вода выливается из сосуда. Со стороны трубки, которая находится в сосуде на жидкость массой m в вершине петли устанавливается давление p₁=p₀-rgh₁, где p0 – давление атмосферы, h₁ - высота столба воды в сосуде, r - плотность воды, g – ускорение. На другой стороне свисающей трубки устанавливается давление p₂=p₀-rgh₂, где h₂ – длина трубки для слива.

Автоколебательная системы согласно блок-схеме содержит следующие элементы:

* Поступающая вода – источник энергии;
* Селиконовая трубочка – клапаннное устройство;
* Уровень жидкости в сосуде – колебательная система;
[*] Наполнение и сливание воды в сосуде – обратная связь.