إذا وضعت شوكة رنانة تهتز بتردّد 440Hz فوق أنبوب مغلق، فأوجد الفواصل بين أوضاع الرنين عندما تكون درجة حرارة الهواء C° 20~؟
إجابة الطالب المختصرة من خلال موقع بوابة الإجابات هي
0.39 m
لحساب الفواصل بين أوضاع الرنين في أنبوب مغلق، نحتاج إلى معرفة طول الموجة للصوت بتردد 440 هرتز عند درجة حرارة 20 درجة مئوية. ثم نستخدم هذه المعلومة لحساب الفاصل بين أوضاع الرنين.
**1. حساب سرعة الصوت في الهواء:**
سرعة الصوت في الهواء تعتمد على درجة الحرارة. يمكننا استخدام الصيغة التالية لتقدير سرعة الصوت (v):
v = 331.5 + (0.6 * T)
حيث T هي درجة الحرارة بالدرجات المئوية.
في هذه الحالة، T = 20 °C، لذا:
v = 331.5 + (0.6 * 20) = 331.5 + 12 = 343.5 m/s
**2. حساب طول الموجة:**
طول الموجة (λ) مرتبط بالتردد (f) وسرعة الصوت (v) بالعلاقة التالية:
λ = v / f
في هذه الحالة، f = 440 Hz و v = 343.5 m/s، لذا:
λ = 343.5 / 440 ≈ 0.7807 m
**3. حساب الفواصل بين أوضاع الرنين في أنبوب مغلق:**
في الأنبوب المغلق، تحدث أوضاع الرنين عند الأطوال التي تكون فيها الأطوال الموجية تساوي ربع الطول الموجي، وثلاثة أرباع الطول الموجي، وخمسة أرباع الطول الموجي، وهكذا. بمعنى آخر، الأطوال التي تحقق الرنين هي:
* λ/4
* 3λ/4
* 5λ/4
* ... وهكذا
الفاصل بين كل وضع رنين متتالي هو نصف الطول الموجي (λ/2). هذا لأن النمط الرنيني في الأنبوب المغلق يتكون من عقدة (عند الطرف المغلق) وبطن (عند الطرف المفتوح). للانتقال من وضع رنين إلى التالي، يجب إضافة عقدة وبطن إضافيتين، وهو ما يعادل نصف طول موجي.
إذن، الفاصل بين أوضاع الرنين هو:
فاصل = λ / 2 ≈ 0.7807 / 2 ≈ 0.3904 m
**الخلاصة:**
الفواصل بين أوضاع الرنين في الأنبوب المغلق عندما تكون درجة حرارة الهواء 20 درجة مئوية وتردد الشوكة الرنانة 440 هرتز هو حوالي **0.3904 متر**. يمكن تقريبها إلى **39 سم**.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال إذا وضعت شوكة رنانة تهتز بتردّد 440Hz فوق أنبوب مغلق، فأوجد الفواصل بين أوضاع الرنين عندما تكون درجة حرارة الهواء C° 20~ اترك تعليق فورآ.
