Cộng hưởng cột khí một đầu kín

Ống lí tưởng một đầu kín, một đầu hở: chỉ có các họa âm lẻ với f = (2n+1)v/(4L), v là tốc độ truyền âm.

L = \frac{(2 n + 1) λ}{4}

Dạng sóng trong ống

Tím: li độ phần tử khí · xanh: biến thiên áp suất tương đối.

Họa âm 3

Quét pha0,00 rad

Chiếu chậm: một chu kì dao động kéo dài 1,5 s trên màn hình.

Bước sóng λ

1,1333 m

Tần số f

302,647 Hz

1901,59 rad/s

ΔL cộng hưởng

0,5667 m

Điều kiện biên

Đầu kín là nút li độ và bụng áp suất; đầu hở là bụng li độ và nút áp suất.

Giải bài toán bằng thí nghiệm

Một ống sáo có một đầu kín, một đầu hở, cột khí dài 85 cm. Tốc độ âm trong không khí 340 m/s. Tính tần số của âm cơ bản và của họa âm bậc tiếp theo mà ống phát ra.

Bước 1 · Tự giải ra giấy, nhập đáp số của em

Âm cơ bản f₁HzHọa âm tiếp theoHz

Bước 2 · Nạp số liệu của đề vào thí nghiệm

Đại lượng	Em tính	Thí nghiệm đo
Âm cơ bản f₁	—	chưa đo
Họa âm tiếp theo	—	chưa đo

Khớp nếu sai lệch không quá 1% (chấp nhận làm tròn).

Tham số

Chiều dài ống LNhập số

Tốc độ âm cNhập số

m/s

Bậc n1

Mô hình chính xác

λ = 4L/(2n+1)

f = (2n+1)v/(4L)

ΔL = λ/2

Mô hình ống lí tưởng bỏ hiệu chỉnh đầu ống; số liệu đúng chính xác theo điều kiện biên lí tưởng này.

Đại lượng

Em tính

Thí nghiệm đo

Âm cơ bản f₁

—

chưa đo

Họa âm tiếp theo

—

chưa đo