1. Nachdem die Stimmgabel A in Schwingung versetzt wurde, schwingt auch die Stimmgabel B. Die Stimmgabel B schwingt, weil…
A. Die Stimmgabel A hat die gleiche Amplitude wie die Stimmgabel B.
B. Beide Stimmgabeln verwenden denselben Resonanzkörper.
C. Die Stimmgabel B hat die gleiche Frequenz wie die Stimmgabel A.
D. Die Klangfarbe der von beiden Stimmgabeln erzeugten Töne ist gleich.
Lösung
Nach der Anregung versetzt die Stimmgabel A die umgebende Luft in Schwingung, sodass diese ebenfalls mit derselben Frequenz schwingt . Die Luft versetzt wiederum die Stimmgabel B in Schwingung. Auch die Stimmgabel B schwingt mit ihrer Eigenfrequenz, jedoch mit minimaler Amplitude, sodass die Schwingung nicht sichtbar ist. Da die Eigenfrequenz der Stimmgabel B der Frequenz der Luftschwingung entspricht,
und die Frequenz der Stimmgabel A, dann verstärkt das Luftmolekül die Amplitude der Stimmgabel B. Die Stimmgabel B scheint zu schwingen, weil ihre Schwingungsamplitude sichtbar ist.
Die richtige Antwort ist C.
2. Ein Resonanzrohr erzeugt einen lauten Ton, wenn die Luftsäulenlänge 17 cm beträgt, und einen weiteren lauten Ton, wenn die Luftsäulenlänge 51 cm beträgt. Die verwendete Stimmgabelfrequenz beträgt 500 Hz. Bestimmen Sie die Luftgeschwindigkeit im Rohr.
A. 138 m/s
B. 230 m/s
C. 340 m/s
D. 461 m/s
Lösung:
Die Form des Resonanzrohres ist so, dass ein Ende offen und das andere Ende geschlossen ist, daher ist der Abstand zwischen Knoten und Schwingungsbauch gleich der minimalen Rohrlänge = ¼ λ = λ / 4.
Die Gleichung für die Länge des Rohres:
Der Abstand zwischen einem Knoten und einem Schwingungsbauch der Resonanzröhre, die an einem Ende offen und am anderen Ende geschlossen ist, ist erfüllt, wenn n eine ungerade Zahl ist .
Die richtige Antwort ist C.
3. Die erste Resonanz im Resonanzrohr tritt auf, wenn die Länge der Luftsäule 20 cm beträgt. Die zweite und dritte Resonanz treten auf, wenn die Länge der Luftsäule…
A. 40 cm und 60 cm
B. 30 cm und 40 cm
C. 60 cm und 100 cm
D. 100 cm und 200 cm
Bekannt:
Die Länge der Luftsäule bei n₁ = 1 (L₁ ) = 0.2 m
Gesucht: Die Länge der Luftsäule, wenn n₂ = 3 und n₃ = 5
Lösung:
Die Gleichung für die Länge des Rohres (Gleichung für die Länge der Luftsäule):
Berechnen Sie mithilfe dieser Gleichung und den obigen Daten die Wellenlänge :
Die Länge der Luftsäule, wenn n 2 = 3 :
Die richtige Antwort ist C.
