Συντονισμός ηχητικών κυμάτων – προβλήματα και λύσεις

1. Αφού δονηθεί το διαπασών Α, δονείται και το διαπασών Β. Το διαπασών Β δονείται επειδή…..

Α. Το διαπασών Α έχει το ίδιο πλάτος με το διαπασών Β

Συντονισμός ηχητικών κυμάτων - προβλήματα και λύσεις 1

Β. Και τα δύο διαπασών χρησιμοποιούν το ίδιο κουτί συντονισμού

Γ. Το διαπασών Β έχει την ίδια συχνότητα με το διαπασών Α

Δ. Η χροιά των ήχων που προκαλούνται και από τα δύο διαπασών είναι η ίδια

Λύση

Αφού δονηθεί, το διαπασών Α δονεί τον περιβάλλοντα αέρα, επομένως ο αέρας δονείται επίσης με την ίδια συχνότητα . Επιπλέον, ο αέρας δονεί το διαπασών Β. Το διαπασών Β δονείται επίσης με φυσική συχνότητα, αλλά το πλάτος της δόνησης είναι ελάχιστο και η δόνηση δεν είναι ορατή. Δεδομένου ότι η φυσική συχνότητα του διαπασών Β είναι ίση με τη συχνότητα της δόνησης του αέρα,

και τη συχνότητα του διαπασών Α, τότε το μόριο του αέρα ενισχύει το πλάτος του διαπασών Β. Το διαπασών Β φαίνεται να δονείται επειδή το πλάτος της δόνησής του είναι ορατό.

Η σωστή απάντηση είναι Γ.

2. Ένας σωλήνας συντονισμού παράγει έναν δυνατό ήχο την πρώτη φορά όταν το μήκος της στήλης αέρα είναι 17 cm και έναν δυνατό ήχο τη δεύτερη φορά όταν το μήκος της στήλης αέρα είναι 51 cm. Η συχνότητα του διαπασών που χρησιμοποιείται είναι 500 Hz. Προσδιορίστε την ταχύτητα του αέρα στον σωλήνα.

Α. 138 m/s

Β. 230 m/s

Γ. 340 m/s

Δ. 461 m/s

Λύση:

Το σχήμα του σωλήνα συντονισμού είναι το ένα άκρο ανοιχτό και το άλλο κλειστό, επομένως η απόσταση μεταξύ του κόμβου και του αντικόμβου = το ελάχιστο μήκος του σωλήνα = ¼ λ = λ / 4.

Η εξίσωση του μήκους του σωλήνα:

Συντονισμός ηχητικών κυμάτων - προβλήματα και λύσεις 2

Η απόσταση μεταξύ του κόμβου και ενός αντικόμβου του σωλήνα συντονισμού με το ένα άκρο να είναι ανοιχτό και το άλλο άκρο να είναι κλειστό, πληρούται όταν το n είναι περιττός αριθμός.

Συντονισμός ηχητικών κυμάτων - προβλήματα και λύσεις 3

Συντονισμός ηχητικών κυμάτων - προβλήματα και λύσεις 4

Η σωστή απάντηση είναι η Γ.

3. Ο πρώτος συντονισμός στον σωλήνα συντονισμού συμβαίνει όταν το μήκος της στήλης αέρα είναι 20 cm. Ο δεύτερος συντονισμός και ο τρίτος συντονισμός συμβαίνουν όταν το μήκος της στήλης αέρα είναι…

Α. 40 εκ. και 60 εκ.

Β. 30 εκ. και 40 εκ.

Γ. 60 εκ. και 100 εκ.

Δ. 100 εκ. και 200 ​​εκ.

Γνωστό:

Το μήκος της στήλης αέρα αν n1 = 1 (L1 ) = 0.2 m

Ζητείται: Το μήκος της στήλης αέρα αν n2 = 3 και n3 = 5

Λύση:

Η εξίσωση του μήκους του σωλήνα (εξίσωση του μήκους της στήλης αέρα):

Συντονισμός ηχητικών κυμάτων - προβλήματα και λύσεις 5

Χρησιμοποιήστε αυτήν την εξίσωση για να υπολογίσετε το μήκος κύματος χρησιμοποιώντας τα παραπάνω δεδομένα:

Συντονισμός ηχητικών κυμάτων - προβλήματα και λύσεις 6

Το μήκος της στήλης αέρα όταν n2 = 3 :

Συντονισμός ηχητικών κυμάτων - προβλήματα και λύσεις 7

Η σωστή απάντηση είναι Γ.

Αφήστε ένα σχόλιο