I praktiken verkar detta inte riktigt vara sant dock, utan det verkar diffa på några centimeter var buken på den stående vågen ligger. Om man mäter längden på resonanslådan( halvöppen låda) till en stämgaffel med ton a ( 440 Hz) så är den ca 17,5 cm lång ( invändigt). Med ljudhastigheten 340 m/s borde lådans längd snarare vara 19,3 cm ( = 340/440) /4.

Ligger buken till den stående vågen någon centimeter utanför rörets öppning? Går det att förklara detta på nåt vettigt sätt för mig som gymnasielärare och för mina gymnasieelever?
/Linda G, Hulebäcksgymnasiet, Mölnlycke

Svar:
Linda!

Fysik är ju en experimentell vetenskap med förenklade modeller, se fråga 20588 . Oavsett hur sofistikerad en modell är, så är det experimentet som gäller.

Svagheten med den enklaste modellen som du använder är att man inte tar hänsyn till pipans diameter. Intuitivt kan man nog acceptera att buken i den öppna änden inte plötsligt vänder utan att det finns en "övergångssträcka". Detta betyder att den verkliga våglängden blir större än vad den uträknade modellen säger.

Citat från länk 1:

The effective length of an organ pipe is larger than its physical length by an amount called the end correction which for every open end is approximately 0.3×diameter of the organ pipe.

So two organ pipes of the same length but different diameters will have different resonant frequencies the one with the larger diameter being lower in frequency.

Låt oss se vad ovanstående korrektion gör för skillnad. Vi gissar att rörets diameter (i ditt fall antagligen en fyrkant) är 5 cm.

Korrigerad längd = 17.5+0.3*5 = 19.0 cm

vilket stämmer väl med ditt värde 19.3 cm.

Se även fråga 12744 och 20778 .
/Peter E

Nyckelord: ljud, resonans [19]; fysikalisk modell [12];

1 https://physics.stackexchange.com/questions/247508/does-the-frequency-of-a-organ-pipe-changes-with-its-diameter-explain