Alon at Tunog
Resonansya ng tubo
Pindutin ang I-play — i-drive ang bukas na pipe sa fundamental nito; pinapalakas ng resonance ang tugon.
Resonansya ng tubo — interactive na Alon at Tunog simulation. Pindutin ang I-play — i-drive ang bukas na pipe sa fundamental nito; pinapalakas ng resonance ang tugon. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Pipe resonance
Nagre-resonate ang bukas na pipe kapag tumutugma sa standing-wave mode ang drive frequency.
Para sa open-open na pipe, ang pinapayagang wavelength ay tumutugma sa L = nλ/2. Sa resonance, tumataas ang amplitude dahil mabisang naililipat ang enerhiya sa mode ng pipe.
- fₙ = n·v/(2L)
- Nakabukas na pipe: λₙ = 2L/n
Buod ng Pagsisiyasat
Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab
Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.
Pangunahing tanong
Ang open-open na air column (gaya ng bukas na organ pipe) ay resonate sa fundamental frequency na itinatakda ng haba nito. Kung gagamit ka ng mas maikling pipe, tataas o bababa ang resonant pitch?
Mga hulang timbangin
- Mas mababang fundamental ang resonance ng mas maikling pipe.
- Mas mataas na fundamental ang resonance ng mas maikling pipe.
- Hindi naaapektuhan ng haba ng pipe ang fundamental frequency.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Haba ng pipe L (m)
Ang sinusukat mo:
- Fundamental wavelength λ (m)
- Fundamental frequency f₁ (Hz)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang pipe-resonance preset at pindutin ang I-reset. Bukas ang pipe sa magkabilang dulo, sa hangin na 20°C.
- I-enable ang fundamental-frequency readout sa pipe.
- Itakda ang haba ng pipe sa bawat trial at itala ang fundamental frequency.
Pangunahing ekwasyon
Open-Pipe Fundamental — f₁ = c/(2L)
Ang air column na bukas sa magkabilang dulo ay resonate kung ang buong wavelength ay umaangkop nang dalawang beses sa haba nito (λ = 2L), na nagbibigay ng fundamental frequency na f₁ = c/(2L) — parehong speed-wavelength relation ng kahit anong wave, inilapat sa tunog sa hangin.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang f₁ = c/(2L) gamit ang c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s para sa hangin na 20°C. Ihambing sa table.
- Ang fundamental ng open-open na pipe ay may buong wavelength na λ = 2L. Ipaliwanag, gamit ang v = fλ, kung bakit direkta sa wavelength na iyon ang f₁ = c/(2L).
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Ang pipeng sarado sa isang dulo (gaya ng clarinet) ay sumusuporta lang ng odd harmonic at may fundamental na f₁ = c/(4L) — kalahati ng frequency ng experiment na ito para sa parehong haba. Bakit maaaring dumoble ang epektibong wavelength ng pagsasara ng isang dulo?
- Tumataas ang bilis ng tunog na c kasama ng temperatura ng hangin. Kung pinatugtog mo ang parehong pipe sa labas sa mas malamig na araw, tataas o bababa ang resonant pitch? Bakit kailangang mag-retune ang mga wind instrument habang nagbabago ang temperatura?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.4 Standing waves and resonance
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Mabuhay sa Pipe Resonance
- Piliin ang pipe
- Pindutin ang I-play
- I-drive ang fundamental
- Buksan ang Properties panel
- Nagawa mo ito!
Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.