Simulic
Bahasa Indonesia

Resonansi kolom udara – mengukur cepat rambat bunyi

FisikaGetaran dan gelombangUsia 16–17

Memuat…

Gunakan di kelas saya ✨ Sesuaikan dengan AI Laporkan masalah

Sebuah tabung kaca berisi air dan garpu tala 256–512 Hz bergetar di atas ujungnya yang terbuka. Seret permukaan air untuk mengubah panjang kolom udara L: bunyi menjadi jauh lebih keras ketika L + e = (2n − 1)·λ/4, yang terlihat pada pengukur kenyaringan, grafik kenyaringan terhadap L, dan pola gelombang stasioner di dalam tabung, serta terdengar melalui tombol pengeras suara. Catat dua posisi resonansi berturut-turut untuk menghitung λ = 2(L₂ − L₁) dan cepat rambat bunyi v = λf.

Pelajaran: Praktikum: mengukur cepat rambat bunyi dengan tabung resonansi – gelombang stasioner pada pipa organa tertutup

Yang ditunjukkan

Garpu tala di atas kolom udara yang bagian bawahnya tertutup air menghasilkan gelombang stasioner. Permukaan air adalah simpul simpangan dan ujung terbuka dekat dengan perut, sehingga kolom beresonansi ketika L + e = (2n − 1)·λ/4; koreksi ujung e ≈ 0,6r memperhitungkan perut yang terletak sedikit di atas mulut tabung. Dua resonansi berturut-turut berjarak setengah panjang gelombang, jadi λ = 2(L₂ − L₁) tidak bergantung pada e, dan v = λf. Model memakai v ≈ 331 + 0,6t m/s, garpu tala yang berbunyi terus-menerus, dan satu faktor redaman yang memberi setiap puncak lebar tertentu.

Cara menggunakan

Pilih frekuensi Garpu tala lalu tekan Pukul garpu tala. Seret permukaan air di dalam tabung, atau gunakan penggeser Kolom udara L dan tombol −1 mm / +1 mm, sambil memperhatikan pengukur dan grafik; nyalakan tombol pengeras suara untuk mendengarnya. Di titik paling keras tekan Catat L₁, turunkan air ke titik keras berikutnya lalu tekan Catat L₂. Bandingkan cepat rambat hasil Anda dengan teori, lalu ubah Suhu, Jari-jari tabung r, atau Koreksi ujung.

Parameter yang dapat diubah

  • Frekuensi garpu tala 256 Hz, 320 Hz, 384 Hz, 440 Hz, 512 Hz
  • Panjang awal kolom udara 0,03–1,15 m
  • Suhu udara 0–40 °C
  • Hitung koreksi ujung (e ≈ 0,6r)
  • Jari-jari dalam tabung 1–3 cm

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa λ = 2(L₂ − L₁) memberi hasil yang lebih akurat daripada λ = 4L₁?
  2. Jika frekuensi garpu tala dilipatduakan, bagaimana jarak antara dua resonansi berturut-turut berubah?
  3. Ketika udara lebih hangat, apakah resonansi pertama berada lebih dalam atau lebih dangkal di tabung, dan mengapa?

Simulasi terkait