அலைகள் & ஒலி
குழாய் ஒத்ததிர்வு
இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள் — திறந்த குழாயை அதன் அடிப்படை அதிர்வெண்ணில் இயக்குங்கள்; ஒத்ததிர்வு விடையை அதிகரிக்கும்.
குழாய் ஒத்ததிர்வு — ஊடாடும் அலைகள் & ஒலி உருவகம். இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள் — திறந்த குழாயை அதன் அடிப்படை அதிர்வெண்ணில் இயக்குங்கள்; ஒத்ததிர்வு விடையை அதிகரிக்கும். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
குழாய் ஒத்ததிர்வு
இயக்கும் அதிர்வெண் ஒரு நிலை-அலை முறையுடன் பொருந்தும்போது, ஒரு திறந்த குழாய் ஒத்ததிர்வுறுகிறது.
திறந்த-திறந்த குழாய்க்கு, அனுமதிக்கப்படும் அலைநீளங்கள் L = nλ/2-ஐ பூர்த்தி செய்ய வேண்டும். ஒத்ததிர்வில், ஆற்றல் திறமையாக குழாய் முறைக்குள் மாற்றப்படுவதால் வீச்சு கட்டமைக்கிறது.
- fₙ = n·v/(2L)
- திறந்த குழாய்: λₙ = 2L/n
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
ஒரு திறந்த-திறந்த காற்று நெடுவரிசம் (ஒரு திறந்த ஆர்கன் குழாய் போன்றது), அதன் நீளத்தால் அமைக்கப்படும் அடிப்படை அதிர்வெண்ணில் ஒத்ததிர்வுறுகிறது. ஒரு குறுகிய குழாயைப் பயன்படுத்தினால், ஒத்ததிர்வு சுருதி உயருமா இறங்குமா?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- குறுகிய குழாய், தாழ்ந்த அடிப்படை அதிர்வெண்ணில் ஒத்ததிர்வுறும்.
- குறுகிய குழாய், உயர்ந்த அடிப்படை அதிர்வெண்ணில் ஒத்ததிர்வுறும்.
- குழாய் நீளம், அடிப்படை அதிர்வெண்ணை பாதிக்காது.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- குழாய் நீளம் L (m)
நீங்கள் அளப்பவை:
- அடிப்படை அலைநீளம் λ (m)
- அடிப்படை அதிர்வெண் f₁ (Hz)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- குழாய்-ஒத்ததிர்வு முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். குழாய், இரு முனைகளிலும் திறந்தது, 20°C காற்றில்.
- குழாயில் அடிப்படை-அதிர்வெண் வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் குழாய் நீளத்தை அமைத்து, அடிப்படை அதிர்வெண்ணைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
திறந்த-குழாய் அடிப்படை ஹார்மோனிக் — f₁ = c/(2L)
இரு முனைகளிலும் திறந்த ஒரு காற்று நெடுவரிசம், அதன் நீளத்தின் இருமடியாக ஒரு முழு அலைநீளம் பொருந்த (λ = 2L), அடிப்படை அதிர்வெண் f₁ = c/(2L) உடன் ஒத்ததிர்வுறுகிறது — எந்த அலைக்கும் உள்ள அதே வேகம்-அலைநீள தொடர்பு, காற்றில் உள்ள ஒலிக்கு பிரயோகிக்கப்பட்டது.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, 20°C காற்றுக்கு c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s பயன்படுத்தி f₁ = c/(2L) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- ஒரு திறந்த-திறந்த குழாயின் அடிப்படை, ஒரு முழு அலைநீளம் λ = 2L-ஐ பொருத்துகிறது. v = fλ பயன்படுத்தி, f₁ = c/(2L), அந்த அலைநீளத்திலிருந்து நேரடியாக எவ்வாறு வருகிறது என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- ஒரு முனையில் மூடிய குழாய் (ஒரு க்ளாரினெட் போன்றது), ஒற்றைப்படை ஹார்மோனிக்குகளை மட்டுமே ஆதரித்து, அடிப்படை f₁ = c/(4L) — இதே நீளத்திற்கு, இந்த சோதனையின் அதிர்வெண்ணின் பாதி. ஒரு முனையை மூடுவது, பயனுள்ள அலைநீளத்தை ஏன் இரட்டிப்பாக்கலாம்?
- ஒலி வேகம் c, காற்று வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது. இதே குழாயை, மிகவும் குளிரான நாளில், வெளியில் இசைத்தால், அதன் ஒத்ததிர்வு சுருதி உயருமா இறங்குமா? வெப்பநிலை மாறும்போது, காற்று கருவிகள் ஏன் மறு-சீரமைப்பு தேவைப்படுகின்றன?
- 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
- குழாய் ஒத்ததிர்வுக்கு வருக
- குழாயைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- அடிப்படையை இயக்குங்கள்
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.