Ένας σωλήνας που είναι κλειστός στο ένα άκρο έχει αρμονική συχνότητα 466,2 Hz και IS 1,53m. Τι σωλήνα int ταχύτητας int;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση των εννοιών

* Κλειστοί σωλήνες: Ένας σωλήνας που είναι κλειστός στο ένα άκρο έχει μια θεμελιώδη συχνότητα (πρώτη αρμονική) όπου το κλειστό άκρο είναι ένας κόμβος (χωρίς μετατόπιση) και το ανοιχτό άκρο είναι ένα Antinode (μέγιστη μετατόπιση).

* Αρμονικές: Οι αρμονικές ενός κλειστού σωλήνα είναι περίεργα πολλαπλάσια της θεμελιώδους συχνότητας.

* Ταχύτητα κύματος: Η ταχύτητα ενός κύματος σχετίζεται με τη συχνότητα (F) και το μήκος κύματος (λ) από την εξίσωση:V =Fλ

Λύση

1. Προσδιορίστε την αρμονική: Δεδομένου ότι μας δίνεται μια αρμονική συχνότητα, πρέπει να καταλάβουμε ποια αρμονική αντιπροσωπεύει. Για έναν κλειστό σωλήνα, οι αρμονικές είναι:

* 1η αρμονική:F₁

* 3η αρμονική:3f₁

* 5η αρμονική:5f₁

* Και ούτω καθεξής ...

2. Βρείτε τη θεμελιώδη συχνότητα: Η δεδομένη συχνότητα (466,2 Hz) πρέπει να είναι ένα περίεργο πολλαπλάσιο της θεμελιώδους συχνότητας (F₁). Για να βρούμε F₁, πρέπει να υπολογίσουμε το κατάλληλο πολλαπλάσιο:

* Εάν το 466.2 Hz είναι το 1ο Harmonic (F₁), τότε F₁ =466.2 Hz

* Εάν 466.2 Hz είναι η 3η Harmonic (3F₁), τότε F₁ =466.2 Hz / 3 ≈ 155.4 Hz

* Και ούτω καθεξής ...

3. Υπολογίστε το μήκος κύματος: Το μήκος του σωλήνα (L) σχετίζεται με το μήκος κύματος (λ) της θεμελιώδους συχνότητας σε έναν κλειστό σωλήνα από τα εξής:

* L =λ/4

* Επομένως, λ =4L =4 * 1,53 m =6,12 m

4. Υπολογίστε την ταχύτητα κύματος: Τώρα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την εξίσωση ταχύτητας κύματος:

* V =fλ

* V =f₁ * λ

* V =155.4 Hz * 6.12 m

* V ≈ 950,8 m/s

απάντηση: Η ταχύτητα του κύματος στον σωλήνα είναι περίπου 950,8 m/s .