Resonans Paip Terbuka: Panjang Menetapkan Pic

1 · Ramal

Lajur udara terbuka-terbuka (seperti paip organ terbuka) beresonans pada frekuensi asas yang ditetapkan panjangnya. Jika anda menggunakan paip lebih pendek, adakah pic resonans naik atau turun?

• Paip lebih pendek beresonans pada frekuensi asas lebih rendah.
• Paip lebih pendek beresonans pada frekuensi asas lebih tinggi.
• Panjang paip tidak menjejaskan frekuensi asas.

2 · Susun

1. Buka praset resonans-paip dan tekan Set semula. Paip terbuka pada kedua-dua hujung, dalam udara 20°C.
2. Aktifkan bacaan frekuensi-asas pada paip.
3. Tetapkan panjang paip bagi setiap percubaan dan rekod frekuensi asas.

3 · Kumpul Data

Plot frekuensi asas f₁ (paksi-y) melawan 1/L (paksi-x) bagi tiga percubaan anda.

4 · Analisis

1. Bagi satu percubaan, kira f₁ = c/(2L) menggunakan c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s bagi udara 20°C. Bandingkan dengan jadual.
2. Asas paip terbuka-terbuka mempunyai panjang gelombang penuh λ = 2L. Terangkan, menggunakan v = fλ, mengapa f₁ = c/(2L) terus mengikut daripada panjang gelombang itu.

5 · Lanjutkan

1. Paip tertutup pada satu hujung (seperti klarinet) hanya menyokong harmonik ganjil dan mempunyai asas f₁ = c/(4L) -- separuh frekuensi eksperimen ini bagi panjang sama. Mengapa penutupan satu hujung menggandakan panjang gelombang berkesan?
2. Laju bunyi c meningkat dengan suhu udara. Jika anda memainkan paip yang sama di luar pada hari jauh lebih sejuk, adakah pic resonansnya naik atau turun? Mengapa alat tiup perlu ditala semula apabila suhu berubah?

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma