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?

2 · అమరిక

  1. pipe-resonance ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. పైపు రెండు చివరలా తెరిచి, 20°C గాలిలో ఉంటుంది.
  2. పైపుపై ప్రాథమిక-పౌనఃపున్యం రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
  3. 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

  1. ఒక ప్రయత్నానికి, 20°C గాలి కోసం c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s ఉపయోగించి f₁ = c/(2L) లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
  2. 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

  1. 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?
  2. 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.

← ప్రయోగానికి తిరిగి

తరంగాలు & శబ్దం

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు