Akustická levitace

Ahoj, já jsem Destin,
vítejte u Smarter Every Day. Jsem v Chicagu, Anthony mě vyzvedl
ve svém Mustangu a řekl mi,
ať přijdu do téhle budovy, kde natočíme akustickou levitaci. Co to je? To je akustický levitátor. Je jednoosý, což znamená,
že ovládáme jen jednu osu.

Máme tu dva převodníky... Kdykoliv vidím osciloskop,
začínám se těšit. Bude to na videu slyšet? Hlavní frekvence je 22 kHz, což je pro člověka moc vysoké, ale bude tam
i nižší frekvence, asi 17 nebo 18 kHz. - Můžu ale použít dolní propust,
abych to filtroval. - Jo, to můžeš. Zapneme to a na osciloskopu
jsou dvě vlny z převodníků.

Tak pojď něco nechat levitovat. To je polystyrenový míček. Ano, a ta lžíce má spoustu děr,
aby mohl zvuk proudit skrz. Nekecej. Zvukem myslíš tlak? Zvukové vlny,
které vytváří tlak. Tady je vidět,
jakou mají vlnovou délku. To je úžasné.

Zvuk se znázorňuje takhle,
ale to je zjednodušené. Ve skutečnosti vypadá takhle. Světlé části mají velký tlak
a tmavé části malý. Vlny se pohybují rychlostí zvuku. Když ale nastavíte
dva zdroje zvuku proti sobě, nechová se už zvuk jako vlna. Když jde vlna z jedné strany
a druhá zase z opačné, vytvoří spolu stojaté vlnění.

Jsou tam místa,
kde se tlak neustále mění, a místa, kde se tlak nemění vůbec,
vzduch tam neosciluje. Pokud vlny postavíte
a dáte něco do správného místa, můžete využít tento tlak,
abyste vzdorovali gravitaci. Tlak funguje jako tahle pálka. Míček chce spadnout,
ale zespoda ho tlak drží ve vzduchu. A to je akustická levitace. Když zvuk udrží míček,
měl by udržet i vodu.

Anthony dává kapky vody
přímo nad kmitající vlnu. Stejně jako míček
skáče nahoru a dolů. Koukněte se na tu dole,
jak pořád skáče. Je zajímavé, že když jsou
kapky moc velké, explodují. Ale proč? Na lidské oko je to moc rychlé. Odletěl jsem domů a přál jsem si,
abych mohl levitátor natočit zpomaleně. 10 měsíců jsem to nemohl uskutečnit,
ale pak mi zavolali z Fordu.

Zeptali se, jestli bych mohl dělat
experimenty se zvukem v Holywoodu. Máme dvě hodiny
a to nejúžasnější zařízení. Ultrazvukový akustický levitátor a dvě opravdu rychlé kamery. Natočíme to
ve 20 000 snímcích za vteřinu a 7 500 snímcích za vteřinu. Nechtěl jsem jen dělat televizní pořad,
chtěl jsem ostatní naučit něco o zvuku. - Ahoj, já jsem Jax.

- Rayvon.
- Já jsem Clark. - Tyanna. - Nick. Nebudeme dělat, že nic neví,
protože už jsme to natočili. - Takže už víte co a jak.
- Jo. - Chceš to vysvětlit? Tak pojď sem a ukážeme si to. Tohle je zesilovač, a když zvýším amplitudu,
tak se zvukové vlny srazí, což vytvoří válec,
ve kterém můžete udržet vodu. Nebo cokoliv fyzického. Přesně tak.

- Řekl to správně?
- Myslím, že jo. Na určení velikosti
kapky máme rovnici. Tlak uvnitř kapky se musí rovnat
dvojnásobku povrchového napětí děleno poloměrem. - Pokud je kapka moc velká,
co se stane? - Exploduje! Natáčíme zpomalené video
dvou levitujících kapek a zvyšujeme amplitudu, což je stejné jako zvýšení tlaku.

Když to uděláme, je tlak tak veliký, že povrchové napětí kapku neudrží, a ta se roztrhne. Tlak překoná
vnitřní napětí a kapka exploduje. Snad se vám tento díl líbil, nemusím o žádném
produktu nic říkat, ale Ford byl super. Nechali mě dělat vědu
na celostátní televizi, je to díky nim. Moc si toho vážím.

Také jsem si nemusel půjčit Ford,
ale chtěl jsem ho vyzkoušet. A jsem spokojený. To je všechno. Podporujte Ford,
oni podpořili Smarter Every Day, nemusím to říkat,
snad mi věříte. Zvažte odběr,
jestli jste se něco dozvěděli nebo mě podpořte na Patreonu. Já jsem Destin,
vy jste den ode dne chytřejší.

Mějte se. Ještě něco mě nauč. Když dám ruku sem,
všechny spadnou. Moje ruka zastíní zvuk. Co by mohlo být důležitějšího
než akustickou levitace?