Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Виміряйте довжину системи
- Обчисліть частоту трубки
- Обчисліть частоту струни
Фундаментальна частота - це найнижча частота в резонансній системі. Це життєво важлива концепція музичних інструментів і багатьох аспектів техніки. Наприклад, гармоніки заданої хвилі базуються на фундаментальній частоті. Для обчислення основної частоти вам потрібна довжина системи або хвилі, а також кілька інших вимірювань.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Розрахунок для пошуку основної частоти залежить від того, коли вібраційна система - це трубка, струна, електронна схема або якийсь інший механізм.
Виміряйте довжину системи
Виміряйте довжину системи. Це одна половина довжини хвилі хвилі, яку вона несе. Для трубки вимірюйте довжину трубки. Для рядка виміряйте довжину струни тощо. Запишіть довжину в метрах. Якщо потрібно вимірювати міліметри, сантиметри чи іншу одиницю, переконайтесь, що ваша швидкість використовує однакові одиниці довжини. Наприклад, використовуйте лічильники, якщо ваша швидкість у метрах на секунду.
Обчисліть частоту трубки
Розділіть швидкість своєї хвилі на подвійну довжину системи. Якщо ваша трубка закрита на одному кінці, розділіть швидкість на чотири рази довжину. Результатом є основна частота в циклах на секунду або герц (Гц). Швидкість звукової хвилі в повітрі при 20 градусах Цельсія становить 343 метри в секунду. Наприклад:
Для відкритої трубки довжиною = 0,5 м
Основна частота звукової хвилі в трубці:
343 ÷ (2x0.5) = 343 ÷ 1 = 343 Гц
Обчисліть частоту струни
Обчисліть швидкість хвилі на струні, поділивши напругу на її масу на одиницю довжини. Переконайтесь, що одиниці маси у вашому вимірюванні напруги такі самі, як одиниці, у яких ви зазначаєте саму масу. Наприклад, якщо ви використовуєте ньютонів як одиницю напруги, виражте свою масу в кілограмах. Візьміть квадратний корінь цієї частки. Цей результат розділіть на подвійну довжину. Результат - основна частота. Наприклад:
Для фортепіанної струни масою 0,02 кг і довжиною 0,5 м,
маса на одиницю довжини = 0,02 кг ÷ 0,5 м = 0,04 кг / м
При напрузі 1500 Н,
v2 = 1500 Н ÷ 0,04 кг / м = 37500
v = 193,65 м / с
193,65 ÷ (2x0,5) = 193,65 ÷ 1 = 193,65 Гц