Мы знаем, что стоячие волны создаются, когда любая волна, распространяющаяся по среде, отражается назад, когда достигает конца. Но в открытой органной трубе нечему противостоять волне и отражать ее обратно. Так как же в таком случае создаются стоячие волны?
В стоячих волнах где давление больше, в узлах или пучностях?
На ваш первый вопрос отвечает эта статья Открытого университета . Подводя итог, рассмотрим область низкого давления, перемещающуюся по трубе к открытому концу. Воздух снаружи находится под атмосферным давлением, поэтому, когда область низкого давления достигает конца трубы, воздух из атмосферы устремляется внутрь и создает волну сжатия, возвращающуюся вниз по трубе. Обратное происходит, когда область высокого давления достигает конца трубы.
Отражение звуковой волны на конце трубы является примером несоответствия импеданса .
Это относится и к вашему второму вопросу. На открытом конце волна инвертируется, т.е. отраженный пик давления становится впадиной, а впадина становится пиком. Это отличается от закрытого конца, где пик давления отражается как пик. Это означает, что изменения давления минимальны на открытом конце и максимальны на закрытом конце.
Отражение на открытом конце не 100%: часть энергии уходит. На самом деле это очевидно, потому что, если бы энергия не могла выйти наружу, органная труба не издавала бы никакого звука. Звук, который мы слышим, — это энергия, вырвавшаяся из открытого конца.
В органных трубах вибрационные пучности будут присутствовать на любом открытом конце, а колебательные узлы будут присутствовать на любом закрытом конце. Когда кто-то играет на органной трубе, воздух, проталкиваемый через трубу, вибрирует, и образуются стоячие волны. Если оба конца органа открыты, то паттерн для основной частоты (самая низкая частота и паттерн с самой длинной длиной волны) будет иметь пучности на двух открытых концах и один узел между ними.
ученый
Семой