golven in een buis

Trienke stelde deze vraag op 07 april 2009 om 12:57.
Ik ben samen met twee vriendinnen op school bezig met een Praktische Opdracht voor Natuurkunde en we stuiten op het volgende probleem:
We willen zelf een instrument maken van buizen (aan één kant gesloten) die allemaal een bepaalde toon geven als je er tegenaan slaat.
Nu hebben we het probleem dat we de lengte van de buizen niet goed kunnen bepalen.
Dit komt omdat je voor de lengte moet weten hoeveel knopen en buiken er in de buis voorkomen. Hoe kun je dit weten?
We hebben wel al de frequenties opgezocht (http://nl.wikipedia.org/wiki/Toonhoogte) en daarmee de golflengtes uitgerekend (snelheid van het geluid bij 20 graden celsius = 344m/s -> λ = v/f)

Groetjes,
Trienke

Reacties

Jan op 07 april 2009 om 16:34
Dag Trienke,

Een buis kan op een bijna oneindig aantal frequenties gaan resoneren. Het antwoord op je vraag is minstens een (amplitude)knoop aan de gesloten kant, en een (amplitude)buik aan de open zijde, want die zijn er áltijd bij een resonerende luchtkolom in een buis. Dat is de situatie bij de grondtoon, er staat dan ¼ golf in de buis. Voor de eerste boventoon blijft dat zo, alleen passen er dan nog een knoop en een buik extra tussen, dan staat er ¾ golf in de buis. Er kan ook nog een tweede boventoon ontstaan, nóg een extra knoop en buik, er staat dan 1¼ golf in de buis.  Enz-enz-enz, tot de xde boventoon met x extra knopen en buiken.

Als jij een bepaalde toon hoort, zul je dus de golflengte moeten uitrekenen met de formule die je zelf al gaf, en kijken hoe vaak die golflengte in je buis past. Gebruik daarvoor die van de grondtoon, diezal de boventonen overheersen. Houd er verder rekening mee dat de buik aan de open zijde ietrsje buiten de buis zal steken (bijvoorbeeld, als jij de buis afzaagt op 1 m zal de kwart golflengte die erin past ietsje langer zijn (bijv 1,01 m) en zul je dus om je tonen zuiver te krijgen proefondervindelijk nog kleine stukjes van je buizen moeten gaan af zagen. 

Duidelijk zo?

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft vier appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)