తెరిచిన-పైపు అనునాదం: పొడవు శ్రుతిని నిర్ణయిస్తుంది
1 · ఊహించండి
తెరిచి-తెరిచి గాలి నిలువు వరుస (తెరిచిన ఆర్గన్ పైపు లాగా) తన పొడవు నిర్ణయించే ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం వద్ద అనునాదం చెందుతుంది. చిన్న పైపు వాడితే, అనునాద శ్రుతి పెరుగుతుందా తగ్గుతుందా?
- చిన్న పైపు తక్కువ ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం వద్ద అనునాదం చెందుతుంది.
- చిన్న పైపు ఎక్కువ ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం వద్ద అనునాదం చెందుతుంది.
- పైపు పొడవు ప్రాథమిక పౌనఃపున్యాన్ని ప్రభావితం చేయదు.
2 · అమరిక
- 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.
3 · డేటా సేకరించండి
| పైపు పొడవు L (m) | ప్రధాన తరంగదైర్ఘ్యం λ (m) | ప్రధాన పౌనఃపున్యం f₁ (Hz) |
|---|---|---|
| 0.30 | ||
| 0.50 | ||
| 0.70 |
మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం 1/L (x-అక్షం) పై ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం f₁ (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి.
4 · విశ్లేషించండి
- 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.
5 · విస్తరించండి
- 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?
ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం
ఓపెన్-గొట్టపు ప్రధాన హార్మోనిక్
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.
తరంగాలు & శబ్దం
- తీగపై ప్రయాణిక తరంగాలు: వడి, పౌనఃపున్యం, తరంగదైర్ఘ్యం
- స్పందనలు: దగ్గరగా ఉన్న రెండు పౌనఃపున్యాల వ్యతికరణం
- స్థిర తరంగాలు: స్థిరపరచిన తీగపై హార్మోనిక్లు
- డాప్లర్ ప్రభావం: వినికిడిని సమీపించే మూలం
- శబ్ద తీవ్రత, విలోమ-వర్గ నియమం
- డెసిబెల్ స్కేల్: భారీ తీవ్రత శ్రేణిని కుదించడం
- స్వరరీతి: సంకీర్ణ స్వరం యొక్క హార్మోనిక్ కూర్పు