తరంగాలు & శబ్దం
గొట్టపు అనునాదం
ప్లే నొక్కండి — తెరిచిన పైపును ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం వద్ద డ్రైవ్ చేయండి; అనునాదం స్పందనను పెంచుతుంది.
గొట్టపు అనునాదం — ఇంటరాక్టివ్ తరంగాలు & శబ్దం సిమ్యులేషన్. ప్లే నొక్కండి — తెరిచిన పైపును ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం వద్ద డ్రైవ్ చేయండి; అనునాదం స్పందనను పెంచుతుంది. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
గొట్టపు అనునాదం
డ్రైవింగ్ పౌనఃపున్యం స్థిర-తరంగ విధానానికి సరిపోయినప్పుడు తెరిచిన పైపు అనునాదం చెందుతుంది.
తెరిచి-తెరిచి పైపుకు, అనుమతించే తరంగదైర్ఘ్యాలు L = nλ/2 ను తృప్తి పరుస్తాయి. అనునాదం వద్ద, శక్తి సమర్థవంతంగా పైపు విధానంలోకి బదిలీ కావడంతో పరిమాణం పెరుగుతుంది.
- fₙ = n·v/(2L)
- తెరిచిన పైపు: λₙ = 2L/n
దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ
ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి
ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.
ముఖ్య ప్రశ్న
తెరిచి-తెరిచి గాలి నిలువు వరుస (తెరిచిన ఆర్గన్ పైపు లాగా) తన పొడవు నిర్ణయించే ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం వద్ద అనునాదం చెందుతుంది. చిన్న పైపు వాడితే, అనునాద శ్రుతి పెరుగుతుందా తగ్గుతుందా?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- చిన్న పైపు తక్కువ ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం వద్ద అనునాదం చెందుతుంది.
- చిన్న పైపు ఎక్కువ ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం వద్ద అనునాదం చెందుతుంది.
- పైపు పొడవు ప్రాథమిక పౌనఃపున్యాన్ని ప్రభావితం చేయదు.
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- పైపు పొడవు L (m)
మీరు కొలిచేవి:
- ప్రధాన తరంగదైర్ఘ్యం λ (m)
- ప్రధాన పౌనఃపున్యం f₁ (Hz)
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- pipe-resonance ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. పైపు రెండు చివరలా తెరిచి, 20°C గాలిలో ఉంటుంది.
- పైపుపై ప్రాథమిక-పౌనఃపున్యం రీడింగ్ను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి పైపు పొడవును సెట్ చేసి, ప్రాథమిక పౌనఃపున్యాన్ని నమోదు చేయండి.
పాలక సమీకరణం
ఓపెన్-గొట్టపు ప్రధాన హార్మోనిక్ — f₁ = c/(2L)
రెండు చివరలా తెరిచిన గాలి నిలువు వరుస తన పొడవులో రెండు సార్లు సరిపోయే పూర్తి తరంగదైర్ఘ్యంతో (λ = 2L) అనునాదం చెందుతుంది, దీని వల్ల ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం f₁ = c/(2L) — ఏ తరంగానికైనా ఉండే అదే వడి-తరంగదైర్ఘ్య సంబంధం, గాలిలో శబ్దానికి వర్తించబడినట్టు.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- ఒక ప్రయత్నానికి, 20°C గాలి కోసం c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s ఉపయోగించి f₁ = c/(2L) లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
- తెరిచి-తెరిచి పైపు ప్రాథమిక స్వరానికి పూర్తి తరంగదైర్ఘ్యం λ = 2L ఉంటుంది. v = fλ ఉపయోగించి, f₁ = c/(2L) ఆ తరంగదైర్ఘ్యం నుండి నేరుగా ఎలా వస్తుందో వివరించండి.
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- ఒక చివర మూసిన పైపు (క్లారినెట్ లాగా) బేసి హార్మోనిక్లను మాత్రమే ఆధారం చేసుకుంటుంది, దాని ప్రాథమికం f₁ = c/(4L) — అదే పొడవుకు ఈ ప్రయోగం పౌనఃపున్యంలో సగం. ఒక చివర మూయడం ప్రభావవంతమైన తరంగదైర్ఘ్యాన్ని రెట్టింపు చేసేలా ఎందుకు ఉండవచ్చు?
- శబ్ద వేగం c గాలి ఉష్ణోగ్రతతో పెరుగుతుంది. చాలా చల్లని రోజున బయట ఈ పైపునే వాయిస్తే, దాని అనునాద శ్రుతి పెరుగుతుందా తగ్గుతుందా? ఉష్ణోగ్రత మారినప్పుడు వాయిద్యాలు మళ్లీ ట్యూన్ చేయాల్సి ఉంటుంది ఎందుకు?
- 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
- Pipe Resonance కు స్వాగతం
- పైపు ఎంచుకోండి
- ప్లే నొక్కండి
- ప్రాథమికాన్ని డ్రైవ్ చేయండి
- లక్షణాల ప్యానెల్ తెరవండి
- మీరు సాధించారు!
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.