聲波共振-問題與解決方案

1.音叉A振動後,音叉B也振動。音叉B振動的原因是…

A.音叉A與音叉B的振幅相同。

聲波共振-問題與解決方法 1

B.兩個音叉使用同一個共鳴箱

C.音叉B與音叉A的頻率相同。

D.兩個音叉發出的聲音音色相同。

解決方案

振動後,音叉A會使周圍的空氣振動,因此空氣也以相同的頻率振動。此外,空氣也會使音叉B振動。音叉B也以其固有頻率振動,但振幅很小,肉眼無法察覺。由於音叉B的固有頻率等於空氣振動的頻率,

如果音叉 A 的頻率為零,那麼空氣分子就會放大音叉 B 的振幅。音叉 B 看起來會振動,因為它的振幅是可見的。

正確答案是C。

2.當共鳴管第一次發出響亮的聲音時,管內空氣柱的長度為 17 公分;第二次發出響亮的聲音時,管內空氣柱的長度為 51 公分。所用音叉的頻率為 500 赫茲。求管內空氣的速率。

A. 138 公尺/秒

B. 230 米/秒

C. 340 公尺/秒

D. 461 公尺/秒

解決方案:

共振管的形狀是一端開口,另一端封閉,因此節點和波腹之間的距離 = 管的最小長度 = ¼ λ = λ / 4。

管子長度的方程式:

聲波共振-問題與解決方法 2

當 n為奇數時,共振管一端開口,另一端封閉,其節點與反節點之間的距離滿足下列條件:

聲波共振-問題與解決方法 3

聲波共振-問題與解決方法 4

正確答案是C。

3. 當空氣柱長度為 20 公分時,共振管發生第一次共振。當空氣柱長度為…時,發生第二次和第三次共振。

A. 40厘米和60厘米

B. 30公分和40公分

C. 60厘米和100厘米

D. 100厘米和200厘米

已知:

若n 1 = 1,則空氣柱長度為(L 1 ) = 0.2 米

求:當n₂ = 3且n₃ = 5時,空氣柱的長度。

解決方案:

管長方程式(空氣柱長度方程式):

聲波共振-問題與解決方法 5

利用上述數據,使用以下公式計算波長:

聲波共振-問題與解決方法 6

當n 2 = 3時,空氣柱的長度:

聲波共振-問題與解決方法 7

正確答案是C。

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