Мы знаем, что резонансные явления. Увеличение амплитуды вынужденных колебаний системы. Происходят, когда частота движущей силы совпадает с собственной частотой системы.
Любой, кто когда-либо настраивал гитару, знает, что если две струны настроены в унисон, то есть с одинаковыми частотами, то, вибрируя в одной струне, мы получим другой звук, который мы вообще не касаемся.
Еще одним примером акустического резонанса. Камертоном является устройство для настройки музыкальных инструментов (рис. 6.30). Если вы ударите молотом по камертону, он издаст музыкальный звук строго определенной частоты. Но если вы положите камертон на коробку резонатора, открытого на одном конце, то громкость звука резко возрастет. Впрочем, только если блок резонатора имеет «правильный» размер. Колебания в камертоне вызывают вынужденные колебания воздуха в резонаторе.
Читатель: Стоячая волна, подобная картинке, должна появиться в окне. 6,27,и. А если длина ящика равна 1/4, то возникнет акустический резонанс.
Автор: Ты абсолютно прав.
СТОП! Решите сами: A24, A28, B26, B28, B30. B32.
Обратите внимание, что резонанс возникает, когда частота внешних колебаний совпадает с любой из собственных частот воздушного столба. Поэтому резонансную коробку можно взять длиной 1/4, 3l / 4 или 5l / 4 (см. Рис. 6.27,До нашей эры)
В подтверждение нашего утверждения мы рассмотрим следующий эксперимент. Возьмите высокий цилиндрический сосуд (высотой около 50 см) и дайте камертон со звуком над его отверстием (рис. 6.31). Для эксперимента следует использовать камертон с достаточно высокой частотой, чтобы, например, длина волны в воздухе не была слишком большой.
N = 1000 Гц (l = 34 см).
Наливая воду в сосуд, мы слышим, что звук камертонов на определенных уровнях воды значительно усиливается. Это уровни, на которых длина воздушного столба, остающегося в сосуде, равна нечетному числу четвертей длины волны (см. Рис. 6.31). Второй обертон воздушной колонны (при его длине 5 л / 4), первый обертон (при длине колонки 3 л / 4) и основная частота (при длине колонки л / 4) последовательно совпадают с частотой настройки вилки..
Усиление звука во время резонанса связано с тем, что сильные колебания воздуха в области отверстия сосуда создают гораздо более сильную звуковую волну в окружающем воздухе, чем вибрирующие ножки самого камертона.
СТОП! Решите самостоятельно: A26, A27, B29, B33, B34, B35, C6.
Эффект Допплера[1]
ЧитательЯ наблюдал это явление: когда ко мне подошел поезд, зазвучала сирена. У меня сложилось впечатление, что когда поезд проходил мимо и начинал уходить, поле казалось снизилась. Другими словами, когда поезд приближался, он, казалось, «скрипел», а когда уходил, он «гудел». Я до сих пор не понимаю: правда ли это или мне это только показалось?
Автор: Это верно. Чтобы понять, почему это так, давайте подробнее рассмотрим, как звуковая волна распространяется от движущегося источника.
Звонок фронт поверхность волны, которая достигла возмущений от источника в данный момент времени. Например, волновым фронтом от точечного источника будет сфера, в центре которой находится источник, а радиус сферы будет увеличиваться со скоростью, с которой волна распространяется в данной среде (рис. 6.32).
Видео: Почему Понижается Высота Звука Циркулярной Пилы
Пусть источник волны (звук) движется со скоростью υ υ, тогда фронт каждой последующей волны полностью лежит внутри фронта предыдущей (рис. 6.33).
Пусть источник звука производит звук с частотой n0, если источник исправлен. Узнаем с какой частотой это будет воспринимается звук от стационарного приемника звука, если источник движется со скоростью υ
Волновые максимумы (гребни) отделены друг от друга расстоянием, равным длине волны l. Итак, время, после которого волны гребня полетят к лодке
.
Гц
Ответ: Гц
СТОП! Решите сами: B36, C8.
ЗАДАЧИ ДЛЯ НЕЗАВИСИМОГО РЕШЕНИЯ[2]
Простые задачи
A1. На поверхности воды в озере волна распространяется со скоростью 6 м / с. Каковы период и частота колебаний буя, если длина волны составляет 3 м?
A2.Рыбак отметил, что за 10 с поплавок совершил 20 колебаний в волнах, а расстояние между соседними холмами волны составило 1,2 метра. Какова скорость распространения волн?
A3.Частотный диапазон фортепиано составляет от 90 до 9,0 кГц. Найти диапазон звуковых волн в воздухе.
A4. Длина волны звука в воздухе для самого низкого мужского голоса достигает 4,3 м, а для самого высокого женского голоса. 25 см. Найдите частоту вибрации этих голосов.
A5.Скорость звука в воде составляет 1450 м / с. На каком расстоянии ближайшие точки колеблются в противоположных фазах, если частота колебаний составляет 725 Гц?
A6.Во время полета большинство насекомых издают звук. Как это называется?
A7. Кто быстрее летит в полете: муха, шмель или комар?
A8.Шаг циркулярной пилы уменьшается при нажатии на пильный диск. Почему?
A9. Если мы с расстояния посмотрим на солдат, идущих в духовой оркестр, нам кажется, что они не соответствуют музыке. Почему?
A10. Звук легко заметить в небе, и на него сложно ответить. Почему?
A11. Слышите ли вы звук сильного взрыва на Луне на Земле?
A12. Зачем слышать грозовое облако в ближайшей грозе и отдаленный гром в ближайшей грозе?
A13. Почему мы не можем услышать эхо в комнате?
A14. Могут ли отголоски возникать в степи?
A15. Почему в горах много эха?
A16. Во время грозы человек услышал гром через 15 секунд после молнии. Как далеко это было от разряда?
A17. Расстояние от светоотражающего препятствия 68 м. Через сколько человек услышит эхо.
A18. Эхо, вызванное выстрелом из пистолета, в конце концов достигло стрелка T = 4,0 с после выстрела. На каком расстоянии с есть ли препятствие для стрелки, издающей звук? Скорость звука в воздухе υ = 340 м / с.
A19. Два источника когерентных волн колеблются в одинаковых фазах. Каков результат возникновения препятствий на прямой линии, перпендикулярной середине линии, соединяющей источники? Что будет результатом помех, если источники будут колебаться в противофазе?
A20.Разница в пути двух когерентных волн с одинаковыми амплитудами составляет 8 см, а длина волны. 4 см. Каков результат вмешательства?
A21.Разница в пути двух когерентных волн с одинаковыми амплитудами колебаний составляет 15 см, а длина волны. 10 см. Каков результат интерференции этих волн?
A22. Расстояние между второй и шестой пучностями стоячей волны составляет 20 см. Определить длину волны стоячей волны.
A23. Почему басовые струны обмотаны металлической проволокой?
A24. Как изменится частота камертона, если вы приклеите кусок воска к концам его ног?
A25. Узлы стоячей волны, созданные камертоном в воздухе, отделены друг от друга на расстоянии L = 40,0 см Найти частоту настройки n камертона. Скорость звука в воздухе υ = 340 м / с.
A26. Сколько времени занимает резонансный блок для камертона с частотой 300 Гц?
A27. Если ты пробьешь замочную скважину в двери, ты получишь свисток. Как определить частоту основного тона?