Ohatra amin'ny Fanontaniana momba ny Fampiharana ny Onjan-peo
Zava-mitranga mahazatra eo amin'ny fiainana andavanandro ny onjam-peo. Manomboka amin'ny feon'ny fanairana maraina ka hatramin'ny fifandraisana am-bava, ny feo dia mitana anjara toerana lehibe eo amin'ny fiainan'ny olombelona. Amin'ny fizika, ny onjam-peo dia ianarana lalina mba hahatakarana ny toetrany, ny fitondran-tenany ary ny fampiharana azy amin'ny sehatra samihafa. Ity lahatsoratra ity dia hiresaka ohatra maromaro momba ny fampiharana onjam-peo mba hanomezana fahatakarana tsara kokoa momba ity lohahevitra ity.
Fahatakarana ny onjan-peo
Alohan'ny hidirantsika amin'ireo fanontaniana ohatra, andeha hojerentsika ny atao hoe onjam-peo. Ny onjam-peo dia onja mekanika izay mandeha amin'ny alalan'ny fitaovana elastika toy ny rivotra, rano, na fitaovana mivaingana. Ny feo dia vokarin'ny hovitrovitra ateraky ny zavatra iray izay miteraka fiovan'ny tsindry eo amin'ny fitaovana manodidina, ary io fiovana io dia miely ho toy ny onja.
Manana toetra toy ny matetika, ny halavan'ny onjam-peo, ny hafainganam-pandeha ary ny amplitude ny onjam-peo. Ny matetika amin'ny onjam-peo no mamaritra ny avo na ambany amin'ny feo, izay refesina amin'ny hertz (Hz), raha ny amplitude kosa no mamaritra ny hamafin'ny feo.
Ohatra amin'ny Fanontaniana momba ny Fampiharana ny Onjan-peo
Ireto fanontaniana santionany manaraka ireto dia natao hitsapana ny fahatakarana ny fomba ampiharan'ny fitsipiky ny onjam-peo amin'ny toe-javatra tena misy isan-karazany.
Fanontaniana 1: Fiantraikan'ny Doppler amin'ny Sirenin'ny Ambulance
Fanontaniana: Misy mpandinika mijoro eo amoron-dalana raha mandeha 30 m/s ny fiara mpamonjy voina. Raha 340 m/s ny hafainganam-pandehan'ny feo eny amin'ny rivotra, ary 1000 Hz ny fatran'ny feo tena izy amin'ny alalan'ny anjomara, inona ny fatran'ny feo ren'ny mpandinika rehefa manatona sy miala aminy ny fiara mpamonjy voina?
Fanazavana: Ity fanontaniana ity dia mampiasa ny foto-kevitry ny vokatry ny Doppler, izay fiovan'ny fatran'ny onjam-peo voarain'ny mpandinika noho ny fihetsehan'ny loharanon-peo amin'ny mpandinika.
valiny:
1. Rehefa manatona ny mpandinika ny fiara mpamonjy voina:
\[
f' = f \left(\frac{v + v_0}{v – v_s}\right)
\]
izay ny \(f'\) no fatran'ny feo re, ny \(f\) no fatran'ny feo avy amin'ny loharano, ny \(v\) no hafainganam-pandehan'ny feo, ny \(v_0\) no hafainganam-pandehan'ny mpandinika (amin'ity tranga ity dia 0 satria tsy mihetsika ny mpandinika), ary ny \(v_s\) no hafainganam-pandehan'ny loharano (ny fiara mpamonjy voina).
\[
f' = 1000 \left(\frac{340}{340 – 30}\right) \eo amin'ny 1093 Hz eo ho eo
\]
2. Rehefa miala ny fiara mpamonjy voina:
\[
f' = f \left(\frac{v – v_0}{v + v_s}\right)
\]
\[
f' = 1000 \left(\frac{340}{340 + 30}\right) \approx 915 Hz
\]
Fanontaniana 2: Akony ao anaty fantsona misokatra
Fanontaniana: Mirefy 85 sm ny halavan'ny sodina orgue misokatra amin'ny andaniny roa. Inona ny hatetika fototra amin'ity sodina ity raha 340 m/s ny hafainganam-pandehan'ny feo eny amin'ny rivotra?
Fanazavana: Ao anaty fantsona misokatra, mitranga ny akony rehefa ampitomboina amin'ny antsasaky ny halavan'ny onjam-peo ny halavan'ny fantsona. Ho an'ny feo fototra, mitovy amin'ny antsasaky ny halavan'ny onjam-peo (\(\lambda/2\)) ny halavan'ny fantsona.
valiny:
1. Ny halavan'ny feo fototra (fréquence fundamental) dia:
\[
√ = 2L = 2 x 0.85 m = 1.7 m
\]
2. Kajy amin'ny alalan'ny raikipohy ny fatran'ny (\(f\)):
\[
f = \frac{v}{\lambda} = \frac{340}{1.7} \eo ho eo 200 \text{ Hz}
\]
Fanontaniana 3: Hataon'ny feo sy ny haavon'ny hamafiny
Fanontaniana: Mamoaka feo manana hery 0.5 W ny milina iray. Raha apetraka ao anaty efitrano kely mihidy misy lafiny 10 m ny milina, inona ny haavon'ny hamafin'ny feo eo afovoan'ny efitrano? Eritrereto fa mitovy ny herin'ny feo rehetra avoakany amin'ny lafiny rehetra.
Fanazavana: Ny hamafin'ny feo (\(I\)) dia ny hery isaky ny velaran-tany. Ny haavon'ny hamafin'ny feo (\(L\)) dia refesina amin'ny desibela (dB).
valiny:
1. Kajy ny hamafin'ny feo:
\[
I = \frac{P}{A} = \frac{0.5}{4\pi r^2}
\]
Eo afovoan'ny efitrano, ny \(r\) dia antsasaky ny sisin'ny kioba (5 m):
\[
I = 0.5}{4\pi (5)^2} = 0.5}{314} eo ho eo 0.00159 \text{ W/m}^2
\]
2. Kajy ny hamafin'ny feo (\(L\)) amin'ny dB:
\[
L = 10 \log_{10} \left(\frac{I}{I_0}\right)
\]
Izay ny hamafin'ny fanondroana dia ny \(I_0 = 1 \times 10^{-12} \text{ W/m}^2\):
\[
L = 10 \log_{10} \left(\frac{0.00159}{1 \times 10^{-12}}\right) \approx 92.02 \text{ dB}
\]
Famaranana
Mitana anjara toerana lehibe amin'ny sehatra maro ny onjam-peo, ary tena ilaina ny fahatakarana ny fampiharana azy ireo amin'ny siansa sy ny teknolojia. Amin'ny alalan'ny fandalinana ohatra tahaka ilay etsy ambony, dia afaka mahatakatra bebe kokoa ny fomba iharan'ny teorian'ny onjam-peo amin'ny toe-javatra tena misy isika, toy ny fiantraikan'ny Doppler, ny akony amin'ny zavamaneno, ary ny fandrefesana ny hamafin'ny feo.
Amin'ny maha-mpianatra na mpitsabo anao amin'ity sehatra ity, ny fahatakarana tsara ireo foto-kevitra fototra sy ny fampiharana azy ireo dia hanamora ny famahana olana sy ny fanavaozana ara-teknolojia mifandraika amin'ny feo sy ny akustika.
