X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

لوله صوتی باز

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

اطلاعات اولیه
فرض کنید یک لوله صوتی در اختیار ما قرار داده شده است. حال اگر از یک طرف در مقابل لبه آن هوا دمیده شود، امواج طولی ایستاده در لوله بوجود می‌آیند. به این ترتیب ستون هوای درون لوله تشدید شده و با فرکانسهای طبیعی ارتعاش خود را ایجاد خواهد کرد. این فرایند را می‌توان به این صورت توضیح داد که وقتیکه در مقابل لبه آن هوا دمیده می‌شود، در بعضی از نقاط در درون لوله ، مولکولهای هوا با دامنه ماکزیمم به ارتعاش در آمده و در بعضی از نقاط لایه‌ها از هم فاصله خواهند گرفت. این حالتها را می‌توان با تعریف شکم ارتعاشی و گره ارتعاشی توصیف کرد.

لوله صوتی باز

اطلاعات اولیه
فرض کنید یک لوله صوتی در اختیار ما قرار داده شده است. حال اگر از یک طرف در مقابل لبه آن هوا دمیده شود، امواج طولی ایستاده در لوله بوجود می‌آیند. به این ترتیب ستون هوای درون لوله تشدید شده و با فرکانسهای طبیعی ارتعاش خود را ایجاد خواهد کرد. این فرایند را می‌توان به این صورت توضیح داد که وقتیکه در مقابل لبه آن هوا دمیده می‌شود، در بعضی از نقاط در درون لوله ، مولکولهای هوا با دامنه ماکزیمم به ارتعاش در آمده و در بعضی از نقاط لایه‌ها از هم فاصله خواهند گرفت. این حالتها را می‌توان با تعریف شکم ارتعاشی و گره ارتعاشی توصیف کرد.
ویژگی امواج لوله صوتی باز
چون در لوله صوتی باز هر دو طرف لوله باز است، لذا همواره در دو انتهای لوله یک شکم ارتعاشی وجود خواهد داشت. بنابراین در صورت اصلی یا اولین هماهنگ تولید شده توسط لوله ، فقط یک گره ارتعاشی در لوله وجود خواهد داشت. در حالت کلی می‌توان گفت که اگر سرعت امواج طولی در داخل لوله را با V نشان دهیم، و نیزطول لوله برابر L باشد، در اینصورت رابطه بین فرکانس امواج (v) و طول لوله به صورت زیر خواهد بود.

که در این رابطه n=1 مربوط به هماهنگ اول یا صوت اصلی لوله است. می‌توان بر هم نهشی از این امواج را عامل تولید ارتعاشات دانست. n تعداد نیم طول موجهای موجود در ستون هوایی بطول L است. بنابراین در یک لوله باز فرکانس اصلی برابر v/2L است و همه هماهنگها وجود دارند. لذا می‌توان گفت که همواره فرکانس صوت تولید شده با طول لوله نسبت عکس دارد. لوله‌های صوتی باز کلیه هماهنگهای فرد و زوج (مضارب فرد و زوج فرکانس اصلی) را تولید می‌کنند.
گره و شکم ارتعاش
سیم نازکی بطول معین در نظر بگیرید که انتهای آن در دو نقطه محکم بسته شده است. حال اگر ضربه کوچکی به این سیم وارد شود، ملاحظه می‌کنیم که سیم شروع به ارتعاش می‌کند. این ارتعاش را می‌توان اینگونه توضیح داد که ابتدا موجی در سیم حاصل می‌شود. این موج در طول سیم حرکت می‌کند تا به نقاط انتهای سیم برسد و چون سیم در این نقاط محکم بسته شده است، لذا موج بعد از برخورد به این نقطه معکوس شده و بر می‌گردد. حال اگر این موج منعکس شده با یک موج دیگر که در خلاف جهت آن در طول سیم در حرکت است، برخورد کند دو حالت ممکن است اتفاق بیفتد. یک حالت این است که این دو موج همدیگر را تقویت کنند، که در این صورت شکم ارتعاشی خواهیم داشت. اصطلاحا گفته می‌شود که در نقاط شکم امواج همفاز هستند. اما اگر این در موج اثر یکدیگر را خنثی کنند، در این حالت گره ارتعاشی ایجاد می‌شود. لذا گفته می شود که امواج در فاز مقابل هم هستند.

ارسال نظر