ओपन-पाइप अनुनाद: लंबाई पिच निर्धारित करती है

1 · भविष्यवाणी

एक open-open वायु स्तंभ (एक खुले ऑर्गन पाइप की तरह) इसकी लंबाई द्वारा निर्धारित मौलिक आवृत्ति पर अनुनादत होता है। यदि आप छोटे पाइप का उपयोग करते हैं, तो क्या गुंजयमान पिच ऊपर या नीचे जाती है?

• एक छोटा पाइप कम मौलिक आवृत्ति पर अनुनादत होता है।
• एक छोटा पाइप उच्च मौलिक आवृत्ति पर अनुनादत होता है।
• पाइप की लंबाई मौलिक आवृत्ति को प्रभावित नहीं करती है।

2 · सेट अप

1. pipe-resonance प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। पाइप 20 °C हवा में, दोनों सिरों पर खुला है।
2. पाइप पर मूल आवृत्ति रीडआउट सक्षम करें।
3. प्रत्येक परीक्षण के लिए पाइप की लंबाई निर्धारित करें और मौलिक आवृत्ति रिकॉर्ड करें।

3 · डेटा एकत्रित करें

अपने तीन परीक्षणों के लिए 1 /L (x-अक्ष) के विरुद्ध मौलिक आवृत्ति f₁ (y-अक्ष) प्लॉट करें।

4 · विश्लेषण करें

1. एक परीक्षण के लिए, 20 °C वायु के लिए c = 331.3 ·√(1 + 20 /273.15) m/s का उपयोग करके f₁ = c/(2L) की गणना करें। तालिका से तुलना करें.
2. open-open पाइप के मूल में पूर्ण तरंग दैर्ध्य λ = 2 L होता है। v = fλ, का उपयोग करके समझाएं कि f₁ = c/(2L) सीधे उस तरंग दैर्ध्य से क्यों अनुसरण करता है।

5 · विस्तार

1. एक छोर पर बंद पाइप (शहनाई की तरह) केवल अजीब हार्मोनिक्स का समर्थन करता है और इसमें मौलिक f₁ = c/(4L) है - समान लंबाई के लिए इस प्रयोग की आधी आवृत्ति। एक सिरे को बंद करने से प्रभावी तरंगदैर्घ्य दोगुना क्यों हो सकता है?
2. ध्वनि c की गति हवा के तापमान के साथ बढ़ती है। यदि आप अधिक ठंडे दिन में इसी पाइप को बाहर बजाते हैं, तो क्या इसकी गूंजती पिच ऊपर या नीचे जाएगी? तापमान में परिवर्तन होने पर पवन उपकरणों को पुन: ट्यूनिंग की आवश्यकता क्यों होती है?

इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी

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