物理國二上學期聲音與共鳴

BOUNDLESS CONCEPT NOTE

空氣柱只接受某些特定頻率

改變管長與泛音階數，觀察波節、波腹與共鳴頻率。

回到圖鑑操作模型本頁含 2 題例題與解答
fn=nv2Lf_n=\frac{nv}{2L}

LEARNING GOALS

操作之後，應該能說清楚這三件事

  1. 01辨認波節與波腹
  2. 02說明管長與基頻關係
  3. 03比較不同泛音的波形

CORE IDEAS

先建立判斷，再進入計算

開口端是壓力擾動節點

本動畫畫的是空氣壓力擾動；兩端開口管的開口端近似為壓力節點，只有符合邊界條件的頻率能形成穩定駐波。

管越長，基頻越低

波速固定時，基頻與管長成反比。

f1=v2Lf_1=\frac{v}{2L}

TWO EXAMPLES

兩題把觀念轉成可檢查的步驟

例題 1

求開管基頻

長 0.50 m 的兩端開口管，聲速 340 m/s，基頻為何？

f1=3402(0.50)f_1=\frac{340}{2(0.50)}
展開解題步驟
  1. 開管基頻波長為 2L。
  2. 代入聲速與管長。

答案340 Hz。

例題 2

比較管長

管長加倍、聲速不變時，基頻如何改變？

f∝1Lf\propto\frac{1}{L}
展開解題步驟
  1. 基頻與管長成反比。
  2. 管長變兩倍。

答案基頻變為一半。

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