3.38. Тряска и гудение силосной башни

Почему, если дать зерну ссыпаться с силосной башни (сооружения, в котором хранится зерно), она колеблется (это называется тряской силосной башни) и издает звуки (эти звуки называют гудением силосной башни), которые напоминают периодическое кваканье клаксона? Некоторые силосные башни дрожат, но не гудят, некоторые гудят, но не дрожат, некоторые не делают ни того ни другого, а есть и такие, которые делают и то и другое. Гудение силосных башен просто раздражает, но их колебания могут привести к их разрушению.

ОТВЕТ • Хотя зерно высыпается со дна силосной башни равномерно, внутри нее зерно ссыпается прерывисто. Это прерывистое движение может объясняться несколькими причинами, одна из которых — периодическое образование и обрушение сводов, образующихся при ссыпании зерна. Однако главная причина, по-видимому, — это чередование прилипания зерен к внутренней стенке и соскальзывания с нее. Эти меняющиеся условия ссыпания зерна приводят к тому, что возникают колебания в его движении и, соответственно, колебания стенок бункера, которые служат гигантскими деками, испускающими звуковые волны. Иногда эти колебания настолько мощные, что могут вызвать разрушение силосной башни.

В некоторых силосных башнях эти колебания могут возбудить акустический резонанс в столбе воздуха над уровнем зерна. Это означает, что звуковые волны, имеющие длину волны, соответствующую длинам волн собственных колебаний столба воздуха, складываются и образуют в нем мощную звуковую волну вроде той, что возникает в органных трубах.