1. Kun virityshaarukkaa A on värähdelty, myös virityshaarukkaa B värähtelee. Virityshaarukkaa B värähtelee, koska…
A. Virityshaarukan A amplitudi on sama kuin virityshaarukan B.
B. Molemmat virityshaarukat käyttävät samaa resonanssilaatikkoa
C. Virityshaarukan B taajuus on sama kuin virityshaarukan A.
D. Molempien virityshaarukoiden aiheuttamien äänien sävy on sama
Ratkaisu
Värähtelyn jälkeen virityshaarukka A värähtelee ympäröivää ilmaa, joten myös ilma värähtelee samalla taajuudella . Lisäksi ilma värähtelee virityshaarukkaa B. Virityshaarukka B värähtelee myös ominaistaajuudella, mutta värähtelyn amplitudi on minimaalinen, eikä värähtely ole näkyvissä. Koska virityshaarukan B ominaistaajuus on yhtä suuri kuin ilman värähtelyn taajuus,
ja virityshaarukan A taajuus, niin ilmamolekyyli vahvistaa virityshaarukan B amplitudia. Virityshaarukka B näyttää värähtelevän, koska sen värähtelyamplitudi on näkyvissä.
Oikea vastaus on C.
2. Resonanssiputki tuottaa kovan äänen ensimmäisellä kerralla, kun ilmapatsaan pituus on 17 cm, ja toisen kerran, kun ilmapatsaan pituus on 51 cm. Käytetty virityshaarukan taajuus on 500 Hz. Määritä ilman nopeus putkessa.
A. 138 m/s
B. 230 m/s
C. 340 m/s
D. 461 m/s
ratkaisu:
Resonanssiputken muoto on sellainen, että toinen pää on avoin ja toinen suljettu, joten solmun ja vastasolmun välinen etäisyys = putken vähimmäispituus = ¼ λ = λ / 4.
Putken pituuden yhtälö:
Resonanssiputken solmun ja vastasolmun välinen etäisyys, kun toinen pää on avoin ja toinen pää suljettu, täyttyy, kun n on pariton luku
Oikea vastaus on C.
3. Resonanssiputken ensimmäinen resonanssi tapahtuu, kun ilmapatsaan pituus on 20 cm. Toinen ja kolmas resonanssi tapahtuvat, kun ilmapatsaan pituus on…
A. 40 cm ja 60 cm
B. 30 cm ja 40 cm
Noin 60 cm ja 100 cm
D. 100 cm ja 200 cm
Tunnettu:
Ilmapatsaan pituus, jos n1 = 1 (L1 ) = 0.2 m
Etsitään: Ilmapatsaan pituus, jos n² = 3 ja n³ = 5
ratkaisu:
Putken pituuden yhtälö (ilmapatsaan pituuden yhtälö):
Käytä tätä yhtälöä laskeaksesi aallonpituuden yllä olevien tietojen perusteella:
Ilmapatsaan pituus, kun n 2 = 3:
Oikea vastaus on C.
