Zadanie 12.7.19: Strojenie rury zamkniętej ruchomym tłokiem
- Punkty
- 4 pkt
- Dział
- Zjawiska falowe · Fizyka w muzyce. Fale stojące
- Trudność
- Poziom trudności: trudne
- Poziom programu
- Zakres: Rozszerzenie
Porównanie częstotliwości podstawowych rur otwartej i zamkniętej oraz dostrojenie rury zamkniętej za pomocą tłoka.
Treść zadania
W pracowni akustycznej porównuje się dwie rury wypełnione tym samym gazem: jedną otwartą na obu końcach, a drugą otwartą z jednej strony i zamkniętą ruchomym tłokiem z drugiej. Początkowo długość słupa gazu w obu rurach wynosi , a prędkość dźwięku w gazie to .
Oblicz częstotliwości tonów podstawowych obu rur. Ustal następnie, o jaką odległość i w którą stronę należy przesunąć tłok, aby ton podstawowy rury zamkniętej zrównał się z drugą harmoniczną rury otwartej.
Odpowiedź
Początkowe tony podstawowe: rura otwarta , rura zamknięta . Druga harmoniczna rury otwartej ma . Aby dostroić ton podstawowy rury zamkniętej, słup gazu należy skrócić do , przesuwając tłok o w stronę otwartego końca.