𝑟 макс =0,06929 см ; 0,06918 см ; расход 𝑉=0,274 см³/сек ; 𝑟 мин =0,06559 см ; скорость 𝑐=440,8 см/сек ; 𝑏 𝑎 =0,0278; 𝑎=0,05736 см ; 𝑎= ⎧ ⎪ ⎩ 𝑉 π𝑐 ⎫½ ⎪ ⎭ =0,06731 см . Четвертая трубка 𝑟 макс =0,08263 см ; 0,08255 см ; расход 𝑉=7,862 см³/сек ; 𝑟 мин =0,07777 см ; скорость 𝑐=390,0 см/сек ; 𝑏 𝑎 =0,031; 𝑎=0,08017 см ; 𝑎= ⎧ ⎪ ⎩ 𝑉 π𝑐 ⎫½ ⎪ ⎭ =0,08011 см . Отсюда видно, что значения среднего радиуса 𝑎, найденные обоими способами, почти в точности равны (расхождение составляет менее 0,1%). После того как было установлено такое совпадение, измерение скорости в дальнейших экспериментах не производилось, а величина 𝑎 определялась лишь фотографическим способом, что значительно упростило эксперимент. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА Выше были описаны методы, использованные нами при различных измерениях. Далее мы описали, каким образом оказалось возможным, используя прибор, изображенный на рис. 1, поддерживать постоянными давление и температуру воды в течение довольно длительного времени, необходимого для определения расхода воды, скорости, среднего радиуса струи и длины волны. Прежде чем представить экспериментальные результаты, мы должны обратить внимание на некоторые специальные условия, существовавшие при определении искомой длины волны и связанные с тем, что найденное её значение было различным на разных расстояниях от отверстия. Чтобы непосредственно продемонстрировать это, мы начнём с описания четырёх опытов (каждый из которых был проведен на четырёх трубках), произведенных при напоре порядка 100 см. При этом были определены значения длины волны на всей длине струи, начиная от выходного отверстия и вплоть до того места, где она ещё оставалась стабильной. Результаты представлены в приведенной ниже табл. 2. Как видно, разности между последовательными показаниями не постоянны, но возрастают, достигают максимума и снова медленно уменьшаются. То же самое можно видеть и из данных табл. 3. В этой таблице цифры в столбцах «средние значения» вычислены на основании данных предыдущей таблицы путём простого пересчёта. Непостоянство этих разностей возникает в результате многих причин, среди которых имеются и такие, влияние которых может быть непосредственно учтено. Первой такой причиной является искривление струи, которое приводит прежде всего к тому, что найденные разности не равны действительной длине волны (см. стр. 37), а также к тому, что скорость и поперечное сечение оказываются не одинаковыми в различных частях исследованного участка струи. Вторая причина заключается в уменьшении амплитуды волны, которое влияет на длину волны согласно формуле (78). Столбцы «исправленные значения» в табл. 3 содержат значения длин волн на разных расстояниях от отверстия, относящиеся к горизонтальной струе, которая имеет те же значения скорости и поперечного сечения, что и исследованная струя на её горизонтальном участке при колебаниях с бесконечно малыми амплитудами. Таблица 2 Трубка I II III IV Температура, °С 11,82 11,73 11,76 11,80 Расстояние от отверстия
горизонтальной части струи, см 26,3 29,4 28,9 34,6 Расход воды, см³/сек 6,100 7,678 7,720 8,649 Средний радиус струи в горизонтальной части, см 0,06755 0,07554 0,07595 0,08010 По ка за ни я го ри зо нт ал ьн ой ли не йк и ( см ), сн ят ое с то чн ос ть ю 0, 00 5 см Отверстие 0,0 0,0 0,0 0,0 Пучность I 0,99 2,39 2,375 2,555 2,03 2,545 2,525 2,76 » II 3,02 4,935 4,90 5,315 2,125 2,56 2,56 2,765 » III 5,145 7,495 7,46 8,08 2,155 2,575 2,58 2,795 » IV 7,30 *10,07 *10,04 10,875 2,17 2,605 2,605 2,83 » V *9,47 12,675 12,645 13,705 2,18 2,635 2,62 2,85 » VI 11,65 15,31 15,265 *16,555 2,195 2,65 2,63 2,87 » VII 13,845 17,96 17,895 19,425 2,215 2,65 2,64 2,885 » VIII 16,06 20,61 20,535 22,31 2,215 2,655 2,645 |
