علوم وفضاء

الرنين الثاني للأنبوب: لماذا لا يكون ضعف الأساسي دائماً؟

الرنين الثاني في أنبوبين
رسم إزاحة أصلي.

الرنين الثاني للأنبوب: قارن ترتيبه برتبة التوافقية. [1]

الخلاصة السريعة

الرنين الثاني يساوي 3f₁ للمغلق من طرف، و2f₁ للمفتوح من الطرفين؛ f₁ أساسي كل أنبوب. [1]

  • أنبوبان مثاليان منتظمان؛ نثبت L>0 بالمتر وv>0 بالمتر/ثانية للحالتين، ونهمل تصحيح النهايات. [1]
  • المغلق من طرف واحد: عقدة (إزاحة صفر) عند المغلق وبطن (سعة قصوى) عند المفتوح؛ fₙ=nv/(4L) حيث n=1,3,5,…؛ الأساسي f₁=v/(4L). [1]
  • المفتوح من الطرفين: بطنا إزاحة؛ fₙ=nv/(2L) حيث n=1,2,3,…؛ الأساسي f₁=v/(2L)، ضعف أساسي المغلق عند ثبات L وv. [2]
  • r ترتيب الرنين المسموح: للمغلق n=2r−1، وللمفتوح n=r. عند r=2: توافقية ثالثة للمغلق وثانية للمفتوح؛ التردد بالهرتز Hz. [1]
  • مثال افتراضي L=0.8m وv=320m/s: أول ثلاثة رنينات للمغلق 100,300,500Hz، وللمفتوح 200,400,600Hz؛ الفاصل 200Hz في كليهما، رغم اختلاف الأساسي. [2]
  • الرسم إزاحة هواء طولية مقابل الموضع، لا مسار جزيئات ولا منحنى ضغط؛ القيم محسوبة، لا قياسات. [1]

الحالتان

أنبوبان مثاليان منتظمان؛ نثبت L>0 بالمتر وv>0 بالمتر/ثانية للحالتين، ونهمل تصحيح النهايات. [1]

رنينات المغلق

المغلق من طرف واحد: عقدة (إزاحة صفر) عند المغلق وبطن (سعة قصوى) عند المفتوح؛ fₙ=nv/(4L) حيث n=1,3,5,…؛ الأساسي f₁=v/(4L). [1]

عدّ رنينات المفتوح من الطرفين

المفتوح من الطرفين: بطنا إزاحة؛ fₙ=nv/(2L) حيث n=1,2,3,…؛ الأساسي f₁=v/(2L)، ضعف أساسي المغلق عند ثبات L وv. [2]

هنا يبدأ العد من n=1 دون تخطي الأعداد الزوجية. [2]

ترتيب أم توافقية؟

r ترتيب الرنين المسموح: للمغلق n=2r−1، وللمفتوح n=r. عند r=2: توافقية ثالثة للمغلق وثانية للمفتوح؛ التردد بالهرتز Hz. [1]

قارن قائمتين في مثال واحد

مثال افتراضي L=0.8m وv=320m/s: أول ثلاثة رنينات للمغلق 100,300,500Hz، وللمفتوح 200,400,600Hz؛ الفاصل 200Hz في كليهما، رغم اختلاف الأساسي. [2]

للمغلق: 320/(4×0.8)=100؛ وللمفتوح: 320/(2×0.8)=200. [2]

ثلاثة رنينات لكل أنبوب
نتائج المثال الافتراضي، بالهرتز.

اقرأ رسم الإزاحة

الرسم إزاحة هواء طولية مقابل الموضع، لا مسار جزيئات ولا منحنى ضغط؛ القيم محسوبة، لا قياسات. [1]

المراجع

  1. أنماط العمود الهوائي
  2. ترددات الأنابيب

راجع ظاهرة الرنين

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.