Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 4 frågor/svar hittade Ljud-Ljus-Vågor [21324] Grundtonen i en halvöppen pipa har frekvensen 100 Hz. Vilken frekvens har den andra övertonen? Svar: Om grundtonen har frekvensen 100 Hz (n=1) får alltså första övertonen frekvensen 100*n=100*3=300 Hz och andra övertonen 100*5 = 500 Hz. Nyckelord: musikinstrument [19]; delton [2]; orgelpipa [4]; Ljud-Ljus-Vågor [20013] Svar: ljudhastigheten/frekvensen = (340 m/s)/(20 /s) = 17 m. Längden på en kvartsvågspipa (öppen i ena änden) blir alltså 17/4 = 4.25 m. Länk 1 innehåller en kalkylator för orgelpipor. Man kan även åstadkomma låga frekvenser med speciella högtalare, se Infrasound#Sources . Hur vi påverkas av infraljud är ganska kontroversiellt, se Infrasound#Human_reactions . En del av påståendena är närmas parapsykologi (se fråga 15149 ) och ingen riktig vetenskap. Se även fråga 13662 . Nyckelord: infraljud [7]; orgelpipa [4]; 1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/waves/opecol.html Ljud-Ljus-Vågor [12744] Svar: Om du i stället blåser i röret så fungerar glasröret som en orgelpipa: du får en stående våg med en nod (ingen vibration) vid vattenytan och en buk (maximal vibration) i ändan av röret, se fråga 10178 . Om rörets längd från vattenytan till ändan är L ges våglängden l av l = 4*L Frekvensen blir då f = vljud/l = vljud/(4L) dvs frekvensen avtar med ökande L. Om L = 0.5 m får vi f = (340 m/s)/(4*0.5 m) = 170 Hz (s-1) Du efterlyser ett samband med vilken man kan få ut ljudfrekvensen som en funktion av glasets egenskaper, och det är nu det blir svårare! Trots ett ivrigt letande i diverse böcker och på nätet har jag nämligen inte kunnat hitta någon fix och färdig formel - som så ofta i fysiken står vi inför en situation som är mycket svår att beskriva teoretiskt... Men det ger ju istället upphov till en intressant experimentell utmaning, nämligen att själv försöka hitta det önskade sambandet med hjälp av egna mätningar och observationer! Om man funderar ett tag på vad som kan spela in, kommer man fram till att rörets diameter, tjocklek och längd kan vara viktiga. Glas är ett ganska spännande material eftersom det har en speciell "oordnad" struktur - man säger att det är "amorft" - och det kan därför tänkas att glasets kemiska sammansättning liksom dess temperatur också har stor betydelse för vilken egenfrekvens som glasröret får. Se emellertid fråga 13398 . Där får man till synes det motsatta resultatet när man drar fingret längs glaskanten. Anledningen till skillnaden är att i det halvfulla glaset svänger både glaset och vattnet. I glasröret ovan fungerar vattnet som en dämpning och bara glaset vibrerar. Pröva själv: hitta glasrör med olika diameter & tjocklek och, om det är möjligt, gjorda av olika sorts glas. Koppla upp en mikrofon till ett oscilloskop (eller en frekvensanalysator om du har tillgång till en sådan) så att du kan mäta frekvensen med relativt god noggrannhet. Variera vattenpelarens höjd stegvis och gör upp en tabell. Genom att arbeta systematiskt och bara variera en glasrörsparameter i taget kan man nog åtminstone komma fram till vilka egenskaper hos glasröret som har störst betydelse. Om du eller någon annan "därute" genomför experimentet blir vi jätteglada om ni hör av er till Frågelådan och berättar vad resultatet blev!
Nyckelord: ljud, resonans [19]; *vardagsfysik [64]; orgelpipa [4]; Ljud-Ljus-Vågor [10178] Ursprunglig fråga: Svar:
Det är viktigt att komma ihåg, att
våglängden bestäms av pipans
längd, och alltså är oberoende av vilken
gas man blåser med.
Ljudhastigheten är däremot olika
i olika gaser. Ljudhastigheten i helium är 2.6 gånger högre än luftens.
Ljudhastigheten är proportionell mot molekylernas medelhastighet, som
i sin tur är proportionell mot roten av absoluta temperaturen. En typisk
luftmolekyl (kväve) är 7 gånger tyngre än en heliummolekyl (28/4 = 7).
Vid en given temperatur är medelenergin för luftmolekylerna lika med
medelenergin hos heliummolekylerna. Ur det får vi att kvoten
mellan ljudhastigheterna blir: (7)1/2 = 2.6 För alla vågrörelser gäller sambandet
att utbredningshastigheten
är våglängden*frekvensen, dvs
v=l*f.
Frekvensen som örat uppfattar blir
alltså f=v/l=
v/4L. Eftersom ljudhastigheten i helium är
2.6 gånger så
hög som ljudhastigheten i luft, så kommer en
heliumfylld orgelpipa
att ha 2.6 gånger högre naturlig
frekvens än samma
pipa med luft. Människans talorgan fungerar ungefär som
en orgelpipa, och det är därför rösten ändras till
högre frekvenser när man andas in helium och pratar. I fråga 15873 finns en demonstration av vad som händer om man i stället andas in en tung gas som svavelhexafluorid. Nyckelord: ljud, resonans [19]; *vardagsfysik [64]; orgelpipa [4]; Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.