Tryckmax - akustisk levitation.

Generell diskussion om hifi och områden runt hifi.

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav petersteindl » 2019-01-15 03:27

jansch skrev:Glömde skriva...
"luftmolekyler" är väl inte ett jättebra begrepp som jag använder (ber om ursäkt för det) - luft är ju en blandgas bestående av molekyler och atomer.....


Jag använder egentligen också ordet luftmolekyler. Går man ned på atomnivå så ser man att inga atomer krockar med varandra eftersom innan de hinner krocka med varandra så har de redan repellerat från varandra eftersom elektroner är ytterst och kommer det andra atomer så repellerar de innan de krockar eftersom elektronerna alltid har negativ potential. Sedan inträffar kvantmekaniska effekter. Men då blir det överkurs i kvadrat.

Med vänlig hälsning
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48415
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav IngOehman » 2019-01-15 03:40

Ja, luftmolekyler är ett utmärkt ord. Det säger ju inte att de alla är samma. I själva verket förklarar ordvalet flera intrisiska och mycket intressanta fenomen i luft på jorden.

Sen kan man invända även mot din ”klassiskt mekaniska” beskrivning av hur atomer fungerar och interagerar, men de får bli ett ämne för en annan tråd. ;)

Men superkort - att förenkla van der Waals-krafterna till elektronrepellering, är inte rätt. Spännande är ocksp att de leder till att alla atomer är ungefär lika stora. Jag brukar approximera deras radie som 1-2 ångström. Men det beror på hur noga man skall räkna. Ibland duger ”diameter 3 ångström”, ibland ”storleksordningen är 1 ångström”. :)

- - -

Om ditt inlägg före det senaste: Alltså... du varnade förvisso om att du skulle förenkla, men de där förenklingarna är möjligen avsevärt för stor. ;)

Kan börja med detta: ”Molekylerna/atomerna har en viss bindning mellan varandra som ger elasticitet”

Grejen är den att de har de inte alls i en gas! :) :o

Det finns heller inga fjädrar mellan biljardbollarna (well, som vi behöver bry oss om, när man förenklar gäller det att ta bort rätt sak;)). Det som finns mellan biljardbollarna är termiska rörelser! Var du inte på LTS-mötet där jag föreläste om luft?

Anyway... Så även utan ljudvågor som passerar mediet (läs; när tystnad råder) så kolliderar luftmolekylerna med varandra. Det är faktiskt ett fenomen så påtagligt att det är hörbart! Inte för alla men för dem med bäst hörsel. Och det är till och med just denna termiska energi som gör gasen till en gas! Minskar man den successivt så blir luften till sist en vätska. Trycket vid marken minskar inte dock, bara tätheten. Den lägre kollisionsenergin kompenseras av en större oftighet.

Men för praktiskt bruk så kan man kanske se det som bollar med fjädrar emellan, men då det är en (högeligen!) falsk förenkling så undrar jag varför man i så fall inte hellre ser luftens massa och fjädring som distribuerade parametrar?

- - -

Du skriver en sak till som jag känner att jag vill kommentera, nämligen att du här betraktar mekanismerna som linjära.

Det kan man inte göra om modellen skall bli användbar för förutsägelser vid dessa ljudtryck (ljudtrycken är mycket höga på videon, mycket högre än de som någon som skrev om det tror). Olinjäritetern är av betydelse, både de bernoulliska olinjäriteterna och den geometriska disktorsionen har betydelse för det leviterande betéendet.


Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav petersteindl » 2019-01-15 04:06

Ja, i exemplet vill jag förenkla och då betraktar jag processerna som linjära.

I experimentet i videon har jag vid flera tillfällen tidigare skrivit att det med ultraljud och så höga ljudtryck med största sannolikhet är olinjära förlopp.

Mvh
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48415
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav IngOehman » 2019-01-15 04:19

Det är mer än sannolikt, de olinjära fenomenen är påtagliga. Fakta.

Min huvudsakliga förenklingsinvändning gällde fjädrarna, som är för praktiskt bruk icke-existerande i en gas.


Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

jansch
 
Inlägg: 3689
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav jansch » 2019-01-15 06:12

IngOehman skrev:Det är mer än sannolikt, de olinjära fenomenen är påtagliga. Fakta.

Min huvudsakliga förenklingsinvändning gällde fjädrarna, som är för praktiskt bruk icke-existerande i en gas.


Vh, iö


Ang "olinjära"
Allt är ju relativt! Jag antar att du och Peter menar att "peakdeltaP" inte längre är försumbart jämfört med det statiska trycket. Då borde ju ljudtrycket vara minst sådär 170dB....hmm....
Eller hur menar ni?

Ang "fjädrar"
Jag tänkte först också använda ordet "fjädrar" och ser inget fel i det. En pneumatisk fjäder nyttjar ju ju gasens egenskap att molekylerna/atomerna skapar en distans till varann som är tryck och tempberoende. Detta även om det rör sig om kollisioner (enligt gymnasiefysiken/gaslagen....eller är min kunskap för gammal?)

JM
 
Inlägg: 4830
Blev medlem: 2011-08-13

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav JM » 2019-01-15 06:46

jansch skrev:
IngOehman skrev:Det är mer än sannolikt, de olinjära fenomenen är påtagliga. Fakta.

Min huvudsakliga förenklingsinvändning gällde fjädrarna, som är för praktiskt bruk icke-existerande i en gas.


Vh, iö


Ang "olinjära"
Allt är ju relativt! Jag antar att du och Peter menar att "peakdeltaP" inte längre är försumbart jämfört med det statiska trycket. Då borde ju ljudtrycket vara minst sådär 170dB....hmm....
Eller hur menar ni?

Ang "fjädrar"
Jag tänkte först också använda ordet "fjädrar" och ser inget fel i det. En pneumatisk fjäder nyttjar ju ju gasens egenskap att molekylerna/atomerna skapar en distans till varann som är tryck och tempberoende. Detta även om det rör sig om kollisioner (enligt gymnasiefysiken/gaslagen....eller är min kunskap för gammal?)

Jansch jag gillar dina inlägg. Du visar att du tänker på ett kreativt sätt även om det inte alltid blir rätt.
Allmänna gaslagen är i princip grunden för diskussionen.

pV=nRT
där

p = gasens tryck (i Pa)
V = gasens volym (i m3)
n = substansmängd eller molantal (i mol)
R = gaskonstanten (8,3145 J/(mol⋅K) )
T = absoluta temperaturen (i Kelvin).

Ideala gaslagen eller allmänna gaslagen beskriver sambandet mellan tryck, volym, temperatur och substansmängd hos klassiska ideala gaser. En ideal klassisk gas definieras som en gas utan annan interaktion mellan gasatomerna eller gasmolekylerna än fullständigt elastiska kollisioner, vilket inte är fallet för verkliga gaser. Avvikelserna från den ideala gaslagen för en verklig gas är dock små om gasdensiteten är mycket lägre än i den kondenserade vätskan.
Därför kan formeln användas för till exempel luft.

Peter - Nu har jag medvetet begränsat förutsättningarna i vilken fenomenen jag beskriver sker för att öka förståelsen för att så många som möjligt utan komplicera situationen.
Fenomenen sker i ett inte obekant medium - luft, i ett normalt lyssningsrum, vid normal temperatur och tryck. På detta sätt är mediets elasticitet i praktiken försumbar i diskussionen.
Vid mer generell diskussion är självklart olika medias elasticitet viktig.

Peter - jag ser ingen konsensus. Jag ser inte heller några faktiska inlägg som kullkastar mina påståenden.

JM
Senast redigerad av JM 2019-01-15 07:39, redigerad totalt 2 gånger.
Neuroscientist. Emotional Beauty is in the Ear of the Listener. "Kill your darlings" => scientific evolution.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48415
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav IngOehman » 2019-01-15 07:10

Vilka små avvikelser från fullständigt elastiska kollisioner tänker du på?

Typ då det lossnar fotoner, eller typ när man krockar ihop två tunga väteatomer till helium i en vätebomb? ;)

Och om kullkastning: Dina inlägg är ju inte ens inbördes överens. Flera exempel har påpekats. Fortfarande har du heller inte levererat något argument för varken din tes att man inte skall sitta nära en vägg*, eller tesen att videon säger något om den saken.


Vh, iö

- - - - -

*Därmed inte sagt att det inte finns fall då väggnära lyssnare är mindre än idealiskt. Men du behöver presentera argument och inte bara påstå saker.
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav petersteindl » 2019-01-16 01:40

IngOehman skrev:
Om ditt inlägg före det senaste: Alltså... du varnade förvisso om att du skulle förenkla, men de där förenklingarna är möjligen avsevärt för stor. ;)

Kan börja med detta: ”Molekylerna/atomerna har en viss bindning mellan varandra som ger elasticitet”

Grejen är den att de har de inte alls i en gas! :) :o

Det finns heller inga fjädrar mellan biljardbollarna (well, som vi behöver bry oss om, när man förenklar gäller det att ta bort rätt sak;)). Det som finns mellan biljardbollarna är termiska rörelser!


Alltså, jag undrar om du förstått att biljardbollarna i min liknelse representerar luftmolekyler. Om du förstått så förstår jag inte hur det skulle kunna finnas termiska rörelser mellan bollarna/luftpartiklarna. Det är bollarnas/luftpartiklarnas rörelser som i sig är det termiska. Ju högre temperatur desto mer rörelse hos partiklarna och vice versa. Så har jag förstått det. Menar du att det skulle finnas termiska rörelser av "ingenting" i området/volymen mellan luftpartiklarna? Bortser man från luftpartiklarna så återstår vakuum i övriga volymen. Hur definierar du temperatur i vakuum? :)

IngOehman skrev:Anyway... Så även utan ljudvågor som passerar mediet (läs; när tystnad råder) så kolliderar luftmolekylerna med varandra. Det är faktiskt ett fenomen så påtagligt att det är hörbart! Inte för alla men för dem med bäst hörsel. Och det är till och med just denna termiska energi som gör gasen till en gas! Minskar man den successivt så blir luften till sist en vätska. Trycket vid marken minskar inte dock, bara tätheten. Den lägre kollisionsenergin kompenseras av en större oftighet.

Det är väl självklart att luftmolekylerna kolliderar med varandra vid atmosfärstryck d v s jämvikt. Om vi tar luft kring 300 grader Kelvin.
Hörbart? Vad menar du är hörbart? Menar du luftpartiklarnas kollisioner mot varandra eller menar du luftpartiklarnas kollisioner mot trumhinnorna? Jag vill påpeka att vi har atmosfärstryck även på insidan av trumhinnorna d v s i mellanörat. Då handlar det om viss tryckskillnad det kan uppstå mellan utsida och insida av trumhinnorna.

Då equilibrium/jämvikt i luft råder, det som man kallar statiskt förhållande, är knappast statiskt på partikelnivå vid normal rumstemperatur. I det här myllret skall det frambringas en akustisk ljudvåg där vågen i sig har sin uppsättning parametrar. För att denna ljudvåg skall kunna uppstå så måste mediet vara elastiskt, eller måste uppföra sig som det vore elastiskt. I det här fallet är krockarna mellan luftmolekylerna att ses som elastiska, fast även detta är en förenkling.

Tidigare skrev jag att jag i mitt nästa inlägg kommer skriva lite om Brownsk rörelse. Så jag gör det nu.
Luftpartiklarna har det man kallar en Brownsk rörelse, som är den slumpmässiga rörelse som främst kan iakttas hos mycket små partiklar som svävar i en fluid (vätska eller gas). De första studierna av det som kallas Brownsk rörelse företogs år 1827; den förste som lyckades förklara fenomenet var Albert Einstein 1905.

Rörelserna hos partiklarna är slumpmässiga. Rörelsen uppkommer hos partiklar som är så små att det finns en markant sannolikhet för att mycket färre molekyler från omgivningen stöter emot partikelns ena sida, än på motsatt sida. Resultatet blir att partikeln får en "knuff" i riktning mot det lägre antalet molekyler.

Wienerprocess är en stokastisk process som exempelvis används för modellering av Brownsk rörelse. Matematiken bakom, används exempelvis vid beräkningar av diffusion. Wienerprocessen beskriver en process i kontinuerlig tid. Förändringar styrs av sinsemellan oberoende slumpvärden.

Brownsk rörelse: Förklaring på engelska står under bilden.
Bild
Wiki skrev:This is a simulation of the Brownian motion of 5 particles (yellow) that collide with a large set of 800 particles. The yellow particles leave 5 blue trails of random motion and one of them has a red velocity vector.


Vid equilibrium/jämvikt rör sig luftmolekylerna och deras rörelse är en tidskontinuerlig slumpmässig/stokastisk process. Detta stokastiska mönster i en fluid vid termisk jämvikt/equilibrium och som definieras av/vid en given temperatur. Ökas temperaturen rör sig luftpartiklarna med högre hastighet.

IngOehman skrev:Men för praktiskt bruk så kan man kanske se det som bollar med fjädrar emellan, men då det är en (högeligen!) falsk förenkling så undrar jag varför man i så fall inte hellre ser luftens massa och fjädring som distribuerade parametrar?

Vad menar du att distribuerade parametrar skulle innebära i detta fall? Inte för att jag skulle misstro det du säger, men jag söker förstå. Det klassiska angreppssättet är ju ganska långt ifrån det nutida, moderna senaste synsättet. Vi lever ju så att säga i en luftbubbla med allt vad det innebär, t.ex. 10 ton/kvm i tryck från en och annan luftpartikel. Det blir ju några. :)

För övrigt kan man ur allt detta lätt härleda huruvida man skall sitta vid vägg eller inte, vilket lätt inses.

Med vänlig hälsning
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

jansch
 
Inlägg: 3689
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav jansch » 2019-01-16 15:16

IÖ och Peter,

Vore tacksam om ni hade lust att svara på nedanstående från mitt förra inlägg...annars är jag "lost" i diskussionen.

IÖ - kommentera också gärna min syn på "fjädrarna" nedan.
Om det inte är "fjädring" mellan molekylerna som skapar en pneumatisk fjäder, vad är det då som fjädrar? (Boyles ekvation alltså)
Molekylerna/atomerna kan ju inte fjädra, då skulle ju elektronerna förändra sitt energiläge - som en atom med flera olika elektronskal...
Nu får man ju inte se det som varje molekyl har ett statiskt läge mot sina grannar, snarare som människor i en panikslagen folkmassa som kämpar för att få lite utrymme och alla är lika starka.
(faen vilka dåliga liknelser jag kommer på!)


jansch skrev:
IngOehman skrev:Det är mer än sannolikt, de olinjära fenomenen är påtagliga. Fakta.

Min huvudsakliga förenklingsinvändning gällde fjädrarna, som är för praktiskt bruk icke-existerande i en gas.


Vh, iö


Ang "olinjära"
Allt är ju relativt! Jag antar att du och Peter menar att "peakdeltaP" inte längre är försumbart jämfört med det statiska trycket. Då borde ju ljudtrycket vara minst sådär 170dB....hmm....
Eller hur menar ni?

Ang "fjädrar"
Jag tänkte först också använda ordet "fjädrar" och ser inget fel i det. En pneumatisk fjäder nyttjar ju ju gasens egenskap att molekylerna/atomerna skapar en distans till varann som är tryck och tempberoende. Detta även om det rör sig om kollisioner (enligt gymnasiefysiken/gaslagen....eller är min kunskap för gammal?)

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav petersteindl » 2019-01-16 16:21

jansch skrev:IÖ och Peter,

Vore tacksam om ni hade lust att svara på nedanstående från mitt förra inlägg...annars är jag "lost" i diskussionen.

IÖ - kommentera också gärna min syn på "fjädrarna" nedan.
Om det inte är "fjädring" mellan molekylerna som skapar en pneumatisk fjäder, vad är det då som fjädrar? (Boyles ekvation alltså)
Molekylerna/atomerna kan ju inte fjädra, då skulle ju elektronerna förändra sitt energiläge - som en atom med flera olika elektronskal...
Nu får man ju inte se det som varje molekyl har ett statiskt läge mot sina grannar, snarare som människor i en panikslagen folkmassa som kämpar för att få lite utrymme och alla är lika starka.
(faen vilka dåliga liknelser jag kommer på!)


jansch skrev:
IngOehman skrev:Det är mer än sannolikt, de olinjära fenomenen är påtagliga. Fakta.

Min huvudsakliga förenklingsinvändning gällde fjädrarna, som är för praktiskt bruk icke-existerande i en gas.


Vh, iö


Ang "olinjära"
Allt är ju relativt! Jag antar att du och Peter menar att "peakdeltaP" inte längre är försumbart jämfört med det statiska trycket. Då borde ju ljudtrycket vara minst sådär 170dB....hmm....
Eller hur menar ni?

Ang "fjädrar"
Jag tänkte först också använda ordet "fjädrar" och ser inget fel i det. En pneumatisk fjäder nyttjar ju ju gasens egenskap att molekylerna/atomerna skapar en distans till varann som är tryck och tempberoende. Detta även om det rör sig om kollisioner (enligt gymnasiefysiken/gaslagen....eller är min kunskap för gammal?)


Hej jansch

I gaser, och jag kommer i princip enbart relatera till luft, så är det ganska komplicerat och det behövs en längre förklaringsmodell. Den tar lite tid att skriva. Boyles lag är passé om jag inte minns fel. Den viktigaste ingrediensen är att partiklarnas genomsnittsfart i Brownsk rörelse är drygt 20 % högre än våghastigheten. Det är statistiskt över alla luftmolekyler. Vissa luftmolekyler kommer upp till 2000 m/s, andra har 20 m/s och ännu lägre. Då kan man få en binomialfördelning som blir drygt 400 m/s. OBS! Det är farten! Genomsnittshastigheten är noll. Det beror på att hastighet är en vektor, medans fart är en skalär. Lägger man ihop alla vektorer så skall de ta ut varandra. Det är så att säga det statiska jämviktsläget. Jag frågade tidigare om skillnaden mellan fart och hastighet. Brownsk rörelse är kanske det mest perfekta exemplet att illustrera skillnaden mellan fart och hastighet. Detta gäller även om väggar omsluter luftmängden eftersom man kan se väggen som spegel med Brownsk rörelse på andra sidan.

Sedan utreder man huruvida krockarna mellan luftmolekylerna är elastiska. Om detta får jag återkomma senare.

Då en ljudvåg introduceras i ett sådant system så införs en överlagrad långsam partikelhastighet. Farten på partiklarna i den Brownska rörelsen är proportionell mot temperatur. Så är även våghastigheten där vågen är en tryckgradient.

Om du skall köra bil över ett berg från A till B så går bilen i serpentiner och tillryggalägger en betydligt längre sträcka än fågelvägen. Gradienten är fågelvägen, bilen går i kringelikrok. Partikelhastigheten i vågen är betydligt långsammare än farten på partiklarna.

Nu måste jag åka till revisorn. Återkommer senare.

Mvh
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav petersteindl » 2019-01-17 06:34

Så, nu har jag kommit tillbaka från revisorn och fixat en del dokument och templates för löneadministration för 2019. Har nyss även inmundigat flatrökt ål från Lisa Elmqvist i Ö-hallarna. Höjdare. Dygnet är en smula förskjutet. Men det är bara att gilla läget. Återkommer.

Mvh
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48415
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav IngOehman » 2019-01-17 11:44

petersteindl skrev:
IngOehman skrev:
Om ditt inlägg före det senaste: Alltså... du varnade förvisso om att du skulle förenkla, men de där förenklingarna är möjligen avsevärt för stor. ;)

Kan börja med detta: ”Molekylerna/atomerna har en viss bindning mellan varandra som ger elasticitet”

Grejen är den att de har de inte alls i en gas! :) :o

Det finns heller inga fjädrar mellan biljardbollarna (well, som vi behöver bry oss om, när man förenklar gäller det att ta bort rätt sak;)). Det som finns mellan biljardbollarna är termiska rörelser!


Alltså, jag undrar om du förstått att biljardbollarna i min liknelse representerar luftmolekyler. Om du förstått så förstår jag inte hur det skulle kunna finnas termiska rörelser mellan bollarna/luftpartiklarna. Det är bollarnas/luftpartiklarnas rörelser som i sig är det termiska. Ju högre temperatur desto mer rörelse hos partiklarna och vice versa. Så har jag förstått det. Menar du att det skulle finnas termiska rörelser av "ingenting" i området/volymen mellan luftpartiklarna? Bortser man från luftpartiklarna så återstår vakuum i övriga volymen. :)

IngOehman skrev:Anyway... Så även utan ljudvågor som passerar mediet (läs; när tystnad råder) så kolliderar luftmolekylerna med varandra. Det är faktiskt ett fenomen så påtagligt att det är hörbart! Inte för alla men för dem med bäst hörsel. Och det är till och med just denna termiska energi som gör gasen till en gas! Minskar man den successivt så blir luften till sist en vätska. Trycket vid marken minskar inte dock, bara tätheten. Den lägre kollisionsenergin kompenseras av en större oftighet.

Det är väl självklart att luftmolekylerna kolliderar med varandra vid atmosfärstryck d v s jämvikt. Om vi tar luft kring 300 grader Kelvin.
Hörbart? Vad menar du är hörbart? Menar du luftpartiklarnas kollisioner mot varandra eller menar du luftpartiklarnas kollisioner mot trumhinnorna? Jag vill påpeka att vi har atmosfärstryck även på insidan av trumhinnorna d v s i mellanörat. Då handlar det om viss tryckskillnad det kan uppstå mellan utsida och insida av trumhinnorna.

Då equilibrium/jämvikt i luft råder, det som man kallar statiskt förhållande, är knappast statiskt på partikelnivå vid normal rumstemperatur. I det här myllret skall det frambringas en akustisk ljudvåg där vågen i sig har sin uppsättning parametrar. För att denna ljudvåg skall kunna uppstå så måste mediet vara elastiskt, eller måste uppföra sig som det vore elastiskt. I det här fallet är krockarna mellan luftmolekylerna att ses som elastiska, fast även detta är en förenkling.

Tidigare skrev jag att jag i mitt nästa inlägg kommer skriva lite om Brownsk rörelse. Så jag gör det nu.
Luftpartiklarna har det man kallar en Brownsk rörelse, som är den slumpmässiga rörelse som främst kan iakttas hos mycket små partiklar som svävar i en fluid (vätska eller gas). De första studierna av det som kallas Brownsk rörelse företogs år 1827; den förste som lyckades förklara fenomenet var Albert Einstein 1905.

Rörelserna hos partiklarna är slumpmässiga. Rörelsen uppkommer hos partiklar som är så små att det finns en markant sannolikhet för att mycket färre molekyler från omgivningen stöter emot partikelns ena sida, än på motsatt sida. Resultatet blir att partikeln får en "knuff" i riktning mot det lägre antalet molekyler.

Wienerprocess är en stokastisk process som exempelvis används för modellering av Brownsk rörelse. Matematiken bakom, används exempelvis vid beräkningar av diffusion. Wienerprocessen beskriver en process i kontinuerlig tid. Förändringar styrs av sinsemellan oberoende slumpvärden.

Brownsk rörelse: Förklaring på engelska står under bilden.
[ Bild ]
Wiki skrev:This is a simulation of the Brownian motion of 5 particles (yellow) that collide with a large set of 800 particles. The yellow particles leave 5 blue trails of random motion and one of them has a red velocity vector.


Vid equilibrium/jämvikt rör sig luftmolekylerna och deras rörelse är en tidskontinuerlig slumpmässig/stokastisk process. Detta stokastiska mönster i en fluid vid termisk jämvikt/equilibrium och som definieras av/vid en given temperatur. Ökas temperaturen rör sig luftpartiklarna med högre hastighet.

IngOehman skrev:Men för praktiskt bruk så kan man kanske se det som bollar med fjädrar emellan, men då det är en (högeligen!) falsk förenkling så undrar jag varför man i så fall inte hellre ser luftens massa och fjädring som distribuerade parametrar?

Vad menar du att distribuerade parametrar skulle innebära i detta fall? Inte för att jag skulle misstro det du säger, men jag söker förstå. Det klassiska angreppssättet är ju ganska långt ifrån det nutida, moderna senaste synsättet. Vi lever ju så att säga i en luftbubbla med allt vad det innebär, t.ex. 10 ton/kvm i tryck från en och annan luftpartikel. Det blir ju några. :)

För övrigt kan man ur allt detta lätt härleda huruvida man skall sitta vid vägg eller inte, vilket lätt inses.

Med vänlig hälsning
Peter

Några snabba:

Med ”termiska rörelser mellan bollarna/luftpartiklarna” så menar jag att de rör sig i förhållande till varandra. Det är dessa rörelser som gör att de då och då kolliderar. Och kollisionerna är det som ger tryck. Det finns inga fjädrar, inga bindningar. Molekylerna rör sig utan (signifikant) korsverkan mellan kollisionsögonblicken. Skall man vara noga så är de brownska rörelserna dock inte raka mellan kollisionsögonblicken, utan parabelformade. Här på jorden. I ISS är de linjära, sett från det systemet nota bene - sett här från jorden är de bödja där också, i en specialvariant en parabelbesläktad form - cirkelbågen.

”Hörbart? Vad menar du är hörbart? Menar du luftpartiklarnas kollisioner mot varandra eller menar du luftpartiklarnas kollisioner mot trumhinnorna?” Mot trumhinnan såklart! Från både insida och utsida.

”Hur definierar du temperatur i vakuum?” Det gör jag inte. Gör du?

”Vad menar du att distribuerade parametrar skulle innebära i detta fall?” Samma sak som alltid. Att massa och fjäder är invävda i varandra således att de bildar en enhet.
Båda finns överallt (längs objektet) i en dimension eller flera. Och för att undvika missförstånd - det jag säger är att man OM man skall förenkla luftens beteende så varför förenkla det till massor som sitter ihop med fjädrar (vilket är en genuint falsk bild) när man lika gärna kan se det som distribuerade parametrar? Ett medium som i varje punkt både väger och fjädrar. Det är också en falsk bild, men en som befriats från de detaljer som finns på den minsta nivån. Att försöka inkludera den minsta nivån genom att missrepresentera den med punktmassor som sitter ihop med fjädrar, vilket inte alls ger en korrekt bild av beteendet på den minsta nivån, är att ge folk en sorts kunskap som man behöver olära sig senare. Bättre då att utgå ifrån makrovärldens beteende, som yttrar sig som distribuerade parametrar, och kunna komplettera (istället för att rätta) med en mera detaljerad bild av vad som ger det (molekylkrockar) när man dyker på djupet. Lite som att man kan betrakta materia som just materia (det vi upplever i verkligheten) för alla normala vardagliga situationer, och sen dyka på djupet och försöka förstå vad materia ”är” när vi är redo för kvarkandet.

”För övrigt kan man ur allt detta lätt härleda huruvida man skall sitta vid vägg eller inte, vilket lätt inses.” Jepp! Det borde alla inse. En video om levitation klargör ju detta med önskvärd tydlighet! Bollarna svävar så... sitt inte nära en vägg, pucko! Kan det argumenteras rakare och tydligare? Mästerligt, JM!


Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

jansch
 
Inlägg: 3689
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav jansch » 2019-01-17 13:06

petersteindl skrev:Hej jansch

I gaser, och jag kommer i princip enbart relatera till luft, så är det ganska komplicerat och det behövs en längre förklaringsmodell. Den tar lite tid att skriva. Boyles lag är passé om jag inte minns fel. Den viktigaste ingrediensen är att partiklarnas genomsnittsfart i Brownsk rörelse är drygt 20 % högre än våghastigheten. Det är statistiskt över alla luftmolekyler. Vissa luftmolekyler kommer upp till 2000 m/s, andra har 20 m/s och ännu lägre. Då kan man få en binomialfördelning som blir drygt 400 m/s. OBS! Det är farten! Genomsnittshastigheten är noll. Det beror på att hastighet är en vektor, medans fart är en skalär. Lägger man ihop alla vektorer så skall de ta ut varandra. Det är så att säga det statiska jämviktsläget. Jag frågade tidigare om skillnaden mellan fart och hastighet. Brownsk rörelse är kanske det mest perfekta exemplet att illustrera skillnaden mellan fart och hastighet. Detta gäller även om väggar omsluter luftmängden eftersom man kan se väggen som spegel med Brownsk rörelse på andra sidan.

Sedan utreder man huruvida krockarna mellan luftmolekylerna är elastiska. Om detta får jag återkomma senare.

Då en ljudvåg introduceras i ett sådant system så införs en överlagrad långsam partikelhastighet. Farten på partiklarna i den Brownska rörelsen är proportionell mot temperatur. Så är även våghastigheten där vågen är en tryckgradient.

Om du skall köra bil över ett berg från A till B så går bilen i serpentiner och tillryggalägger en betydligt längre sträcka än fågelvägen. Gradienten är fågelvägen, bilen går i kringelikrok. Partikelhastigheten i vågen är betydligt långsammare än farten på partiklarna.

Nu måste jag åka till revisorn. Återkommer senare.

Mvh
Peter


Peter,
Först tyckte jag att du blandade ihop olika begrepp, MEN det kan finnas en "knorr" på det du skriver så jag hoppas du orkar läsa nedanstående.

Först och främst några kommentarer:
* Boyles lag är ju ganska enkel och lättfattlig, men om den är passe' verkar konstigt. Den sätter ju sambandet mellan volym och tryck för en gas. Inom rimliga gränser.

* Angående hastighet och fart. Enkelt uttryckt som flygintresserad: Det är en jäkla skillnad på "indikerad fart" och den hastighet man har på flygrutten om det blåser. Dessutom borde man flyga åt rätt håll! Det gäller att hålla isär begreppen om vektorer blir inblandade.

*Angående elaststicitet. Med elasticitet menas ju att ingen energi omsätts. Skulle det bli värme? Eller öka energipotentialen i molekylerna? Om man inte förutsätter elasticitet faller hela gaslagen.

* Brownsk rörelse är en riktig "favorit" för mej och har fascinerat mej i över 40 år! Då jag har mätmikrofoner mätteknik med mätmikrofoner som hobby handlar ju mycket om bruströskel och "brunt brus" (Alltså - egentligen en felöversättning, bruset som skapas är rött om man nu skall beskriva brus med färger).
De klassiska samlade kraven på en mätmikrofon såsom litenhet (för frifältsmikrofoner), övre gränsfrekvens, omni egenskaper och låg bruströskel i kombination med stor dynamik är inte lätt att uppnå just p g a den Brownska rörelsen.
För andra som inte är insatta i Brownska rörelsen - Små partiklar i luften kommer att röra sig slumpvis (stokastiskt, om vi skall använda "finord"). Detta då luftmolekyler kontinuerligt bombarderar de små partiklarna och sannolikheten att molekylerna bombarderar partiklarna ojämt från olika håll blir större ju mindre partiklarna är.

Nu kommer grejen! (och som kanske förklarar varför du pratar om brownska rörelsen?)

Bronska rörelsen är ju stokastisk.......eller är den verkligen det??? Jo, när gasen är i VILOLÄGE är rörelsen stokastisk!
I fallet med akustisk stående våg är inte gasen i viloläge utan har omväxlande lågt och högt tryck, noderna står stilla relativt reflektionsytan.
Detta betyder att det finns betydligt mer luftmolekyler som vill putta små partiklar till områden med lågt tryck än tvärt om!

Nu gäller ju inte Brownska rörelsen för "stora partiklar" (t.ex. frigolitkulor)....eller gör den det? Jovisst gör den det! OM gasen/luften inte är homogen vilket den inte är i en stående våg och därför kommer betydligt fler luftmolekyler försöka putta frigolitkulorna, från området med högt tryck än molekyler från "lågtrycksområdet".
Inte nog med det, de små partiklarna som svävar i luften kommer ju också att i viss mån (i början) trycka frigolitkulan mot lågtrycksområde.

Brownska rörelsen förklara då också varför man kan se stående vågorna med hjälp av rök (eller andra små partiklar). Lågtrycksområdena borde innehålla mer rökpartiklar....eller?

Något som jag dock inte blir klok på.....
Kan man verkligen se frigolitkulans levitation som effekten av en Brownsk rörelse???? Personligen blir jag lite "kluven", Måste nog fundera lite till.

Så frågan till dej Peter: Anser du att levitationen uppkommer p g a en Brownsk förklaring?

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48415
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav IngOehman » 2019-01-17 13:31

Nej, de brownska rörelserna behöver inte involveras i resonemanget.


Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

JM
 
Inlägg: 4830
Blev medlem: 2011-08-13

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav JM » 2019-01-17 14:03

Här kommer en lite enklare beskrivning av några olika akustiska levitations varianter. Observera att det som skall lyftas får inte ha för stor utbredning i Z-led vid ståede våg.

In this seminar one dimensional acoustic levitation is presented with two distinct approaches,
near-field levitation and standing wave levitation. Description of latter is restricted for enough
small (solid and liquid) particles. For analitical description for standing wave levitation ap-
proach, known as King‘s, is used, later acoustic potential is presented and viscous corrections
are described. In last section, description of acoustic levitation is extended to its applications


http://mafija.fmf.uni-lj.si/seminar/fil ... tation.pdf

JM
Neuroscientist. Emotional Beauty is in the Ear of the Listener. "Kill your darlings" => scientific evolution.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48415
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav IngOehman » 2019-01-17 17:50

Fortfarande ingen lust att försvara påståendet att det framgår av videon att man inte skall sitta nära en vägg? :?

Har du verkligen INGA argument? Bara en massa ”argumentum ab auctoritate”, det blir rätt så tröttsamt.

Nog måste du väl kunna klämma fram någon liten EGEN tanke, ett resonemang som bygger på hur DU föreställer dig att det fungerar?

- - -

DU startade tråden, enligt dig själv som ett argument för att inte sitta nära en vägg. Men ändå presenterar du inte ett enda agument för det! :x Jag kan presentera (och har gjort det) massor av argument för att man (ibland) kan hitta bättre platser än nära en vägg. Du hänvisar istället till auktoriteter och till en video som inte har något med lyssningsrum att göra. 8O


Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav petersteindl » 2019-01-17 18:26

jansch skrev:
petersteindl skrev:Hej jansch

I gaser, och jag kommer i princip enbart relatera till luft, så är det ganska komplicerat och det behövs en längre förklaringsmodell. Den tar lite tid att skriva. Boyles lag är passé om jag inte minns fel. Den viktigaste ingrediensen är att partiklarnas genomsnittsfart i Brownsk rörelse är drygt 20 % högre än våghastigheten. Det är statistiskt över alla luftmolekyler. Vissa luftmolekyler kommer upp till 2000 m/s, andra har 20 m/s och ännu lägre. Då kan man få en binomialfördelning som blir drygt 400 m/s. OBS! Det är farten! Genomsnittshastigheten är noll. Det beror på att hastighet är en vektor, medans fart är en skalär. Lägger man ihop alla vektorer så skall de ta ut varandra. Det är så att säga det statiska jämviktsläget. Jag frågade tidigare om skillnaden mellan fart och hastighet. Brownsk rörelse är kanske det mest perfekta exemplet att illustrera skillnaden mellan fart och hastighet. Detta gäller även om väggar omsluter luftmängden eftersom man kan se väggen som spegel med Brownsk rörelse på andra sidan.

Sedan utreder man huruvida krockarna mellan luftmolekylerna är elastiska. Om detta får jag återkomma senare.

Då en ljudvåg introduceras i ett sådant system så införs en överlagrad långsam partikelhastighet. Farten på partiklarna i den Brownska rörelsen är proportionell mot temperatur. Så är även våghastigheten där vågen är en tryckgradient.

Om du skall köra bil över ett berg från A till B så går bilen i serpentiner och tillryggalägger en betydligt längre sträcka än fågelvägen. Gradienten är fågelvägen, bilen går i kringelikrok. Partikelhastigheten i vågen är betydligt långsammare än farten på partiklarna.

Nu måste jag åka till revisorn. Återkommer senare.

Mvh
Peter


Peter,
Först tyckte jag att du blandade ihop olika begrepp, MEN det kan finnas en "knorr" på det du skriver så jag hoppas du orkar läsa nedanstående.

Först och främst några kommentarer:
* Boyles lag är ju ganska enkel och lättfattlig, men om den är passe' verkar konstigt. Den sätter ju sambandet mellan volym och tryck för en gas. Inom rimliga gränser.

* Angående hastighet och fart. Enkelt uttryckt som flygintresserad: Det är en jäkla skillnad på "indikerad fart" och den hastighet man har på flygrutten om det blåser. Dessutom borde man flyga åt rätt håll! Det gäller att hålla isär begreppen om vektorer blir inblandade.

*Angående elaststicitet. Med elasticitet menas ju att ingen energi omsätts. Skulle det bli värme? Eller öka energipotentialen i molekylerna? Om man inte förutsätter elasticitet faller hela gaslagen.

* Brownsk rörelse är en riktig "favorit" för mej och har fascinerat mej i över 40 år! Då jag har mätmikrofoner mätteknik med mätmikrofoner som hobby handlar ju mycket om bruströskel och "brunt brus" (Alltså - egentligen en felöversättning, bruset som skapas är rött om man nu skall beskriva brus med färger).
De klassiska samlade kraven på en mätmikrofon såsom litenhet (för frifältsmikrofoner), övre gränsfrekvens, omni egenskaper och låg bruströskel i kombination med stor dynamik är inte lätt att uppnå just p g a den Brownska rörelsen.
För andra som inte är insatta i Brownska rörelsen - Små partiklar i luften kommer att röra sig slumpvis (stokastiskt, om vi skall använda "finord"). Detta då luftmolekyler kontinuerligt bombarderar de små partiklarna och sannolikheten att molekylerna bombarderar partiklarna ojämt från olika håll blir större ju mindre partiklarna är.

Nu kommer grejen! (och som kanske förklarar varför du pratar om brownska rörelsen?)

Bronska rörelsen är ju stokastisk.......eller är den verkligen det??? Jo, när gasen är i VILOLÄGE är rörelsen stokastisk!
I fallet med akustisk stående våg är inte gasen i viloläge utan har omväxlande lågt och högt tryck, noderna står stilla relativt reflektionsytan.
Detta betyder att det finns betydligt mer luftmolekyler som vill putta små partiklar till områden med lågt tryck än tvärt om!

Nu gäller ju inte Brownska rörelsen för "stora partiklar" (t.ex. frigolitkulor)....eller gör den det? Jovisst gör den det! OM gasen/luften inte är homogen vilket den inte är i en stående våg och därför kommer betydligt fler luftmolekyler försöka putta frigolitkulorna, från området med högt tryck än molekyler från "lågtrycksområdet".
Inte nog med det, de små partiklarna som svävar i luften kommer ju också att i viss mån (i början) trycka frigolitkulan mot lågtrycksområde.

Brownska rörelsen förklara då också varför man kan se stående vågorna med hjälp av rök (eller andra små partiklar). Lågtrycksområdena borde innehålla mer rökpartiklar....eller?

Något som jag dock inte blir klok på.....
Kan man verkligen se frigolitkulans levitation som effekten av en Brownsk rörelse???? Personligen blir jag lite "kluven", Måste nog fundera lite till.

Så frågan till dej Peter: Anser du att levitationen uppkommer p g a en Brownsk förklaring?

I den här tråden diskuteras en mängd fysikaliska fenomen som har med ljud, akustik, fysik och och speciellt med vågrörelser att göra.

Vi har ett atmosfärstryck. Det är ett tryck i luften som beror på luftmolekylernas rörelse. Inför man begränsningsytor runt en volym med konstant mängd luftpartiklar i volymen och har vacuum på andra sidan volymen så utövar luftpartiklarna ett tryck mot väggarna och i detta fall är det atmosfärstrycket. Den Brownska rörelsen är en förutsättning för ett statiskt tryck jämt fördelat. Ändras temperaturen i volymen så kommer trycket ändras i volymen. På så sätt kan man skapa undertryck eller övertryck i volymen i förhållande till trycket utanför. Det som händer är att partiklarnas hastighet ändras med temperaturen och därmed antalet krockar mellan partiklarna och mellan partiklarna och vägg. Sänker man temperaturen så minskas partiklarnas hastighet och höjs temperaturen så ökar partiklarnas hastighet. Runt rumstemperatur är den genomsnittliga partikelhastigheten i vila ungefär 20 % högre än ljudvågors hastighet i luft.

Luftpartiklarna (syrepartiklar, kvävepartiklar och argonpartiklar) har tillsamman i genomsnitt överljudshastighet i luft och vissa partiklar har 3-4 ggr ljudhastigheten. Det är anmärkningsvärt tycker jag. Hur accellererar man en sådan mikroskopisk sak till så höga hastigheter? Man höjer temperaturen från noll grader Kelvin till 300 grader K.

Mängden kollisioner mellan partiklarna är astronomiskt. Det går att räkna på, men det har jag inte gjort. Skulle man skala upp det hela till biljardbollar och bibehålla antalet kollisioner per tidsenhet så blir det lätt absurda hastigheter på bollarna som inte finns i detta Universum. Nåväl, det kommer in andra fenomen långt långt innan såsom exempelvis viskositet och annat. Egentligen är det inte applicerbart. Nog om detta.

Nu skall det appliceras en vågrörelse i luften. En grundförutsättning för detta är att luften beter sig elastiskt. Eftersom det egentligen inte finns fjädrar mellan partiklarna så måste elasticiteten finnas ändå. Och den ligger i att molekylernas krockande mellan varandra är ett elastiskt fenomen. Kyler man ner luften så molekylerna stannar så upphör detta fenomen men andra fenomen inträder istället. Den Brownska rörelsen är en förutsättning för elasticitet som jag ser det. Elasticitet är en förutsättning för att ljudvågor skall kunna uppträda. Ljudvågor är en förutsättning för att stående vågor skall inträffa. I levitation av föremål med hjälp av stående vågor så kan fenomenet analyseras och den Brownska rörelsen behöver man inte infoga i ekvationerna för akustisk levitation av större föremål genom stående våg/akustisk resonans. Det får bli mitt svar på din fråga.

Men det har ju förts på tal att akustiska vågor i luft är en slags matematisk statistisk företeelse som inte finns i verkligheten. Då behövs en förklaringsmodell som förklarar att gaser trots allt är elastiska medier.
Det förutsätter luftpartiklarnas respektive höga hastigheter vid jämvikt/atmosfärstryck där alla dessa enskilda hastigheter tillsammans får en genomsnittlig hastighet som är lika med noll.

Man kan se ljudvågen med dess förhållandevis mycket låga partikelhastighet som överlagrat på luftens jämviktsläge och med en riktning samma som den överlagrade tryckgradientens riktning. Den Brownska rörelsen bibehålls ändå, men det finns gränser och vid extremhöga ljudtrycksnivåer överskrids nog denna gräns, vilket man också gör högt upp i jordens atmosfär där det är glest mellan partiklarna. För att ljudvågor skall kunna inträffa krävs ett elastiskt material d v s massa och fjädring. Kan för tillfället inte komma på en mer korrekt beskrivande analogi än den jag tidigare använde. Men det kanske kommer.

Mvh
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48415
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav IngOehman » 2019-01-17 18:47

Stämmer, i princip. Även om jag inte är på det klara med varför du tycker att partikelhatigheten i den brownska rörelserna är förvånansvärt hög. :o Menar tvärtom att det hade varit mycket märkligt om den varit lägre.

En intressant bieffekt av rörelserna är att vätgas inte kan hållas kvar på jorden, trots att gaserna i atmosfären är lösbara i varandra.

Orsaken är att den vätets ensamma protonen (bortser ifrån elektronen) trots att de understundom och för det mesta parar sig två och två, är så lätta att de av kollisionerna med de tyngre atomerna/molekylerna (bland annat... energi utifrån är viktigast, så vi talar om >300K), uppnår hastigheter så höga att de lämnar jorden, framförallt från polområdena. Även syre lämnar faktiskt jorden i viss mån!

Men det är kuriosa.


Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
darkg
Ljushuvud
 
Inlägg: 8651
Blev medlem: 2011-12-11
Ort: Kristianstad

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav darkg » 2019-01-17 19:40

jansch skrev:rök


Det var intressant! I brist på bra spegel för Schlieren-apparat skulle det kanske vara en framkomlig väg. Vet du mer om hur man kan göra i praktiken?
Don’t just do something, sit there.

jansch
 
Inlägg: 3689
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav jansch » 2019-01-17 19:55

Peter skrev:
"Den Brownska rörelsen är en förutsättning för ett statiskt tryck jämt fördelat. Ändras temperaturen i volymen så kommer trycket ändras i volymen. På så sätt kan man skapa undertryck eller övertryck i volymen i förhållande till trycket utanför".

Nä, den Brownska rörelsen är inte en förutsättning för ett jämt fördelat tryck!
I en helt ren gas där inte Brownska rörelsen kan uppkomma har ett jämt fördelat tryck "i vila". (gaslagen). Krockar mellan atomer/molekyler är inte en Brownsk rörelse.

Eller menar du tvärt om?
D v s att Brownska rörelsen inte kan uppkomma i en gas som inte har ett jämt fördelat tryck, exempelvis som vid stående våg?
Den Brownska rörelsen uppkommer ju av att olika antal molekyler/atomer kommer att kollidera med partikelns olika sidor och det gäller även om gasens densitet är olika på olika sidor av partikeln. Detta medför ju att "partiklarna" kan vara väldigt stora så länge de är en bra bit mindre än våglängden.
Den Brownska rörelsen kommer väl dock i slutändan då ha en riktning som strävar mot lägre tryck....
(Brownska rörelsen är ju hur en partikel påverkas, inte hur atomerna/molekylerna generellt rör sig utan bara de som kolliderar med partikeln.)

Nu är det ju inte speciellt vanligt med olika "statisk" densitet i en gas om inte det handlar om en stående våg. En tryckvåg när en del av ett flygplan tangerar ljudhastighet eller fortare är ju inte samma sak även om man vid första anblick kan tycka det.

Och som svar på den andra citerade meningen:
I en stående våg finns ju inget "innanför" eller "utanför" om man inte menar att buk eller nod skulle ses som en avgränsning. Men visst kommer temperaturen vara olika i nod och buk

*Skälet för att Brownska rörelsen gäller väldigt små partiklar (om gasen är i vila) är ju att krockarna med partikeln kommer fördelas ojämnt. Det är ju väldigt glest mellan molekylerna i luften vid atmosfärstryck.

En sak jag inte förstår är varför IÖ inte gillar liknelsen med t.ex. "klot och fjädrar"...
Det går knappast att trycka ihop atomer/molekyler men just gasformen har ju den egenskapen att det inte finns några bindningar mellan atomerna/molekylerna. Det går alltså att trycka ihop MELLANRUMMET mellan molekylerna rejält till skillnad från vad som gäller för vätskor och fast materia. Att genom tryck ändra på avståndet flera hundra ggr eller mer hör ju till vardag.
Som jag skrev tidigare - t.ex. en pneumatisk fjäder nyttjar ju denna egenskap.
Spelar väl ingen roll om "fjädern" uppkommer genom krockande atomer eller annan interaktion mellan atomer/molekyler.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48415
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav IngOehman » 2019-01-17 20:27

Håller inte med dig, om nästan något av det där. Brownska rörelser finns i alla gaser inneslutna av något, t ex väggar eller gravitation eller...

Och jag ogillar fjäder-liknelsen eftersom den tappar bort just det som defakto händer - ingenting - - - kollision - ingenting - - kollision...

Det finns inga fjädrar! Kraftutbyte (av betydelse) finns bara under kollisionerna, som impulser.


Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav petersteindl » 2019-01-17 21:23

IngOehman skrev:Stämmer, i princip. Även om jag inte är på det klara med varför du tycker att partikelhatigheten i den brownska rörelserna är förvånansvärt hög. :o Menar tvärtom att det hade varit mycket märkligt om den varit lägre.

En intressant bieffekt av rörelserna är att vätgas inte kan hållas kvar på jorden, trots att gaserna i atmosfären är lösbara i varandra.

Orsaken är att den vätets ensamma protonen (bortser ifrån elektronen) trots att de understundom och för det mesta parar sig två och två, är så lätta att de av kollisionerna med de tyngre atomerna/molekylerna (bland annat... energi utifrån är viktigast, så vi talar om >300K), uppnår hastigheter så höga att de lämnar jorden, framförallt från polområdena. Även syre lämnar faktiskt jorden i viss mån!

Men det är kuriosa.


Vh, iö


Ja, det vore mycket märkligt. Det skulle faktiskt inte fungera och vara en värld som vi är vana vid, men ibland blir jag ändock förundrad över moder natur. Då jag först tittade på fysiken om detta blev jag lite förvånad. Sedan, vid närmare eftertanke så ser jag att det inte kan vara på något annat sätt. Det blir liksom naturligt som det är.

Just nu håller vi på med att härleda och förstå Bolzmanns teorier. :lol: :) :roll: Det sjuka är att det är enbart för att bygga en bro för att tränga djupare ner i kosmos. I våra simuleringar simulerar vi även entropi. Är det inte lite dist där på entropin då violinerna lirar? 8)

Ju djupare jag tränger in i fysikträsket och termodynamiken desto mer benägen blir jag att totalt utesluta att det finns andra planeter i universum som ens kan ha möjlighet till en stabil atmosfär som är behaglig för levande varelser såsom de är på jorden. Men, det finns ju konstigt liv även här i miljöer som man normalt ser som utomjordiska.

Nu gäller det bara att fixa bort all plast ur haven och se till så att träden på land finns kvar. Det kan vara bra med lite levande korallrev också, samt en distribuerad basåtergivning i rum. :)

Sedan hur man sitter i förhållande till väggen beror ju på var man har CD:n.


Bild

Med vänlig hälsning
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48415
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav IngOehman » 2019-01-17 21:49

:lol:
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

jansch
 
Inlägg: 3689
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav jansch » 2019-01-17 23:57

IngOehman skrev:Håller inte med dig, om nästan något av det där. Brownska rörelser finns i alla gaser inneslutna av något, t ex väggar eller gravitation eller...

Vh, iö


Men en Brownsk rörelse förutsätter väl att det finns partiklar i gasen (eller vätskan ) som kan påverkas.
Atomernas/molekylernas egna "krockar" är väl ingen Brownsk rörelse, det är ju en fullständigt elastisk krock......
Men du menar att även en "ren" gas = molekylernas rörelse är Brownsk rörelse?

Du nämnde också att man kan höra luftmolekylerna (om jag fattade dej rätt) . Jag har alltid trott att det är PARTIKLAR som studsar mot trumhinnan pga Brownska rörelsen man hör efter ett tag i ett frifältsrum. Personligen är jag osäker om min egen hörsel. Det blir en blandning av blodets "brusande" ljud i öron/huvud och ljud från andning samt puls och brus från Brownsk rörelse. Bruset låter dock väldigt ljust, inte "rött" men det beror nog på phonkurvan.

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 39779
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav petersteindl » 2019-01-18 01:30

Lite gas.



Nedan är en samling lektioner som kan vara användbara. :)

https://www.khanacademy.org/science/chemistry/gases-and-kinetic-molecular-theory

Sedan är det bara att klicka på respektive filmsnutt från början och nedåt. Det kan öka förståelsen.

Därefter kommer vi till lite mer hårdsmält valuta. Tror dock att det kan vara bra att bekanta sig med den luftbubbla vi lever i.

Med vänlig hälsning
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
Bagaget
 
Inlägg: 627
Blev medlem: 2012-09-13
Ort: Helsingborg

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav Bagaget » 2019-01-18 01:35

IngOehman skrev:Håller inte med dig, om nästan något av det där. Brownska rörelser finns i alla gaser inneslutna av något, t ex väggar eller gravitation eller...

Och jag ogillar fjäder-liknelsen eftersom den tappar bort just det som defakto händer - ingenting - - - kollision - ingenting - - kollision...

Det finns inga fjädrar! Kraftutbyte (av betydelse) finns bara under kollisionerna, som impulser.


Vh, iö

Håller inte med.
Makroskopiskt är det en fjädring såsom en gasdämpare, pneumatisk fjäder.
Mikroskopiskt är det också en fjäder då inga atomer/molekyler faktiskt träffar varandra (utom i specialfall fusion, fission) utan repelleras när de kommer nära varandra.
Att sedan storleksförhållandet mellan påverkansområde och fri rörelse är stort påverkar bara linjäriteten.

Eller så har jag helt missförstått gasfysiken...

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48415
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav IngOehman » 2019-01-18 02:56

Makroskopiskt är det (som jag skrivit) rimligt att betrakta en gas som en substans där både massa och fjäder är distribuerade.

Mikroskopiskt (eller rättare sagt på molekylär nivå) så är det som verkade vara en areaproportionell kraft (läs tryck) snarare ett pågående bombardemang som består av diskreta impulser*. Summan av impulserna blir medelvärdesbildat, t ex lågpassfiltrerat, en kraft per yta. Träffarna genererar dock var för sig extremt små impulser* men de är å andra sidan väldigt många.

För att illustrera de enorma antal molekyler det rör sig om kan man nämna detta:

En hund springer runt på jorden för 10 000 år sedan. Och andas gör den hela livet.

Idag andas en annan vovve, på andra sidan jorden. Den är 10 år gammal. Och vi frågar, vad är oddsen att den andats in någon molekyl som första hunden andats ut? Sannolikheten är häpnadsväckande hög även om vi bara tittar på den senare hundens senaste andetag. Och häpnadsväckande nog (för den som inte har koll på molekylers storlekar) så är sannolikheten över 50% även om vi bortser ifrån även alla andetag utom ett från den första hunden!

I en normalstor hunds andetag finns det flera molekyler än det finns andetag i hela atmosfären. Molekyler är SMÅ, eller rättare sagt pyttesmå.


Vh, iö

- - - - -

*Produkten av en kraft och tiden den verkar. Närbesläktat med rörelsemängd (massa gånger hastighet) men impulsen beror på både rörelsemängd (som i sin tur alltså beror på massa och hastighet) och hur molekyler träffar varandra.
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
sprudel
ADHB
 
Inlägg: 9599
Blev medlem: 2008-01-20
Ort: Göteborg

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav sprudel » 2019-01-18 07:41

Mycket intressant tråd.
Fråga till Jansch:
Vad menar du med partiklar? Du verkar skilja på partiklar och molekyler? Eller missförstår jag?
Brownska rörelsen har jag alltid sett som molekylrörelse, värme, som resulterar i att molekylerna ”randomly” repellerar varandra. Mer värme, mer rörelse, mer krockar, mer tryck om gasen är innesluten.
I min syn är fjäderanalogin utmärkt. Dvs att ökar du trycket så påverkar du effekten av molekylrörelsen. pV=nRT :)
It ain't what you don't know that gets you into trouble. It's what you know for sure that just ain't so.

M.Twain

Perhaps you say that it's not accurate? I say it's entertainment!

© 2012 Nelson Pass

Användarvisningsbild
darkg
Ljushuvud
 
Inlägg: 8651
Blev medlem: 2011-12-11
Ort: Kristianstad

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav darkg » 2019-01-18 08:33

sprudel skrev:Mycket intressant tråd.
Fråga till Jansch:
Vad menar du med partiklar? Du verkar skilja på partiklar och molekyler? Eller missförstår jag?
Brownska rörelsen har jag alltid sett som molekylrörelse, värme, som resulterar i att molekylerna ”randomly” repellerar varandra. Mer värme, mer rörelse, mer krockar, mer tryck om gasen är innesluten.
I min syn är fjäderanalogin utmärkt. Dvs att ökar du trycket så påverkar du effekten av molekylrörelsen. pV=nRT :)


Typiskt menar man nog små partiklar men inte atom- eller fåmolekyl-små. (?). Brown själv tittade på ljusmikroskop-synliga organiska partiklar. Fast det supermassiva svarta hålet i Vintergatans mitt anses röra sig brownskt det också.
Don’t just do something, sit there.

Användarvisningsbild
sprudel
ADHB
 
Inlägg: 9599
Blev medlem: 2008-01-20
Ort: Göteborg

Re: Tryckmax - akustisk levitation.

Inläggav sprudel » 2019-01-18 09:09

darkg skrev:
sprudel skrev:Mycket intressant tråd.
Fråga till Jansch:
Vad menar du med partiklar? Du verkar skilja på partiklar och molekyler? Eller missförstår jag?
Brownska rörelsen har jag alltid sett som molekylrörelse, värme, som resulterar i att molekylerna ”randomly” repellerar varandra. Mer värme, mer rörelse, mer krockar, mer tryck om gasen är innesluten.
I min syn är fjäderanalogin utmärkt. Dvs att ökar du trycket så påverkar du effekten av molekylrörelsen. pV=nRT :)


Typiskt menar man nog små partiklar men inte atom- eller fåmolekyl-små. (?). Brown själv tittade på ljusmikroskop-synliga organiska partiklar. Fast det supermassiva svarta hålet i Vintergatans mitt anses röra sig brownskt det också.


OK! Men partiklarna har ju också egenrörelse, värme, liksom molekylerna. Molekylernas impulsmoment på partiklarna är ju mycket mindre än motsvarande från molekylerna men till antalet så är ju molekylerna så brutalt många fler.
It ain't what you don't know that gets you into trouble. It's what you know for sure that just ain't so.

M.Twain

Perhaps you say that it's not accurate? I say it's entertainment!

© 2012 Nelson Pass

FöregåendeNästa

Återgå till Generellt om hifi


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 25 gäster