Àkọlé: Lílóye Àwọn Orísun Ohun: Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè àti Ìjíròrò
Pendahuluan
Ohùn jẹ́ ìgbì ẹ̀rọ tí ó ń tàn káàkiri nípasẹ̀ àwọn ohun èlò bíi afẹ́fẹ́, omi, tàbí àwọn ohun líle. Ìṣẹ̀lẹ̀ yìí ṣe pàtàkì fún ìgbésí ayé ojoojúmọ́, láti ìbánisọ̀rọ̀ ènìyàn àti ìgbádùn orin sí àwọn ohun èlò ìmọ̀-ẹ̀rọ bíi sonar àti ultrasound. Nínú àpilẹ̀kọ yìí, a ó ṣe àwárí onírúurú èrò tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn orísun ohùn nípasẹ̀ àwọn ìṣòro àpẹẹrẹ tí yóò ran òye wa lọ́wọ́.
Ìpìlẹ̀ Èrò Àwọn Orísun Ohun
Kí a tó bẹ̀rẹ̀ sí í wo àwọn ìṣòro àpẹẹrẹ, ẹ jẹ́ ká ṣe àtúnyẹ̀wò díẹ̀ nípa èrò ìpìlẹ̀ àwọn orísun ohùn. Ìró ni a ń ṣe nípasẹ̀ ìgbọ̀nsẹ̀ ohun kan, ọ̀pọ̀lọpọ̀ ànímọ́ pàtàkì ló sì wà láti lóye:
1. Ìgbohùn: Iye ìgbohùn tí orísun ohùn kan ń mú jáde fún ìṣẹ́jú-àáyá kan, tí a wọ̀n ní Hertz (Hz). Ìgbohùn náà ń pinnu ìró ohùn náà.
2. Ìwọ̀n ìró: Ìwọ̀n ìró tí ó ń dún láti orísun ohùn kan. Ìwọ̀n ìró náà ní í ṣe pẹ̀lú ariwo tàbí ìrọ̀rùn ohùn náà.
3. Iyara Ohùn: Iyara ohun yatọ si da lori ohun ti o wa laarin. Fun apẹẹrẹ, ohun n rin irin-ajo ni iyara ninu omi ju ni afẹfẹ lọ.
4. Gígùn Ìgbì: Ìjìnnà láàrín àwọn òkè méjì tí ó tẹ̀lé ara wọn nínú ìgbì ohùn kan.
Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Orísun Ohun
Ẹ jẹ́ kí a jíròrò àwọn àpẹẹrẹ ìbéèrè láti lóye èrò orísun ohùn dáadáa.
Ìbéèrè 1: Àwọn Orísun Ohùn àti Ìgbohùn Nígbàkúgbà
Fọ́ọ̀kì tí a fi ń tún nǹkan ṣe máa ń mú ìró kan jáde pẹ̀lú ìgbóná 440 Hz. Tí iyára ìró inú afẹ́fẹ́ bá jẹ́ 340 m/s, kí ni ìwọ̀n ìgbì omi ohùn tí fọ́ọ̀kì tí a fi ń tún nǹkan ṣe ń mú jáde?
Ìjíròrò:
A le ṣe iṣiro gigun igbi nipa lilo agbekalẹ:
\[ \lambda = \frac{v}{f} \]
Níbi tí \( \lambda \) jẹ́ ìwọ̀n ìgbì, \( v \) jẹ́ iyára ohùn, àti \( f \) jẹ́ ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́.
Tẹ awọn iye ti a ni:
\[ \lambda = \frac{340 \, \text{m/s}}{440 \, \text{Hz}} = 0.7727 \, \text{m} \]
Nítorí náà, ìwọ̀n ìgbì omi ohùn tí a ń gbọ́ jẹ́ 0.7727 mítà.
Ìbéèrè Kejì: Ìwọ̀n Ìró àti Ìwọ̀n Ìró
Àwọn orísun ohùn méjì tó jọra máa ń mú ìgbì omi méjì jáde pẹ̀lú àwọn ìbúgbàù méjì tí ọ̀kọ̀ọ̀kan wọn jẹ́ méjì. Tí a bá so àwọn ìgbì omi méjì wọ̀nyí pọ̀, kí ni ìbúgbàù tó pọ̀ jùlọ tí a lè ṣe?
Ìjíròrò:
Nígbà tí a bá so àwọn ìgbì omi méjì tí wọ́n ní ìbúgbà kan náà àti ìpele kan náà pọ̀, ìbúgbà tó pọ̀ jùlọ tí ó yọrí sí ni àròpọ̀ àwọn ìbúgbà wọn. Nítorí náà:
Iwọn titobi to pọ julọ = 2 + 2 = awọn iwọn 4.
Ìbéèrè 3: Àbájáde Doppler
Ọkọ̀ ambulansi kan tí ń rìn ní 30 m/s ń sún mọ́ ẹni tí ń rìn ní ìdákẹ́jẹ́ẹ́. Tí ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ sírénì rẹ̀ bá jẹ́ 700 Hz àti iyára ìró nínú afẹ́fẹ́ jẹ́ 340 m/s, ìgbà wo ni ẹni tí ń rìn ní ẹsẹ̀ ń gbọ́?
Ìjíròrò:
Lo agbekalẹ ipa Doppler fun orisun kan ti o n sunmọ olutẹtisi kan:
\[ f' = f \left( \frac{v + v_o}{v – v_s} \ọtun) \]
Níbí, \(f' \) ni ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ tí a kíyèsí, \(v \) ni iyára ohùn nínú afẹ́fẹ́, \(v_o \) ni iyára olùgbọ́ (0 m/s nítorí pé ẹni tí ó ń rìn dúró), àti \(v_s \) ni iyára orísun (ọkọ alaisan).
\[ f' = 700 \, \text{Hz} \left( \frac{340 \, \text{m/s} + 0 \, \text{m/s}}{340 \, \text{m/s} – 30 \, \text{m/s}} \right) \]
\[ f' = 700 \, \text{Hz} \left( \frac{340}{310} \right) \]
\[ f' = 768.39 \, \ọ̀rọ̀{Hz} \]
Nítorí náà, ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ tí ẹni tí ń rìn kiri bá gbọ́ jẹ́ nǹkan bí 768.39 Hz.
Ìbéèrè 4: Ìdáhùn
Páìpù ìró tí ó ṣí sílẹ̀ ní gígùn tó mítà 0.85. Tí iyára ìró nínú afẹ́fẹ́ bá jẹ́ 340 m/s, kí ni ìpele ìpele ìró yìí?
Ìjíròrò:
Fun tube ti o ṣii, a le ṣe iṣiro igbohunsafẹfẹ ipilẹ nipa lilo agbekalẹ naa:
\[ f = \frac{v}{2L} \]
Ibi tí \( L \) jẹ́ gígùn ti ọpọn naa.
\[ f = \frac{340 \, \text{m/s}}{2 \times 0.85 \, \text{m}} \]
\[ f = 200 \, \ọ̀rọ̀{Hz} \]
Nítorí náà, ìpele ìpele pàtàkì ti tube resonance jẹ́ 200 Hz.
Ipari
Lílóye orísun ohùn àti àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ tó jọra bíi ìpele ìpele, ìtóbilọ́pọ̀, iyàrá, àti ipa Doppler ṣe pàtàkì nínú ìmọ̀ nípa ohùn. Àwọn àpẹẹrẹ ìṣòro tó wà lókè yìí fi bí a ṣe ń lo àwọn èrò wọ̀nyí ní onírúurú ipò hàn. Nípa kíkẹ́kọ̀ọ́ àti ṣíṣe àwọn ìṣòro wọ̀nyí, a lè mú kí òye wa jinlẹ̀ sí i nípa bí ohùn ṣe ń ṣiṣẹ́ ní àyíká wa. Tẹ̀síwájú láti máa ṣe àṣàrò àti ṣíṣe àwárí onírúurú ohun èlò láti mú kí ìmọ̀ rẹ nípa ohùn lágbára sí i.
