Natuurkunde.nl - trillingen in buis

trillingen in buis

Mirre stelde deze vraag op 05 november 2020 om 11:36.

Hoi,

Ik heb morgen een proefwerk voor natuurkunde en ging aan de slag met wat oefenopgaven. Ik stuitte op een aantal vragen waar ik niet zo goed wist wat ik moest doen:

Vraag 1: de grondtoon in een open buis is 300 Hz. Wat zijn de 3 andere frequenties die voor kunnen komen in de buis?

Vraag 2: Een geluidsgolf trilt in een open pijp met een lengte van 2 meter. Wat is de golflengte van de geluidsgolf?

Vraag 3: Een geluidsgolf trilt in een open pijp met een lengte van 4 meter. Wat is de frequentie? (met Vgeluid = 340 m/s).

Ik heb geprobeerd er zelf uit te komen maar kwam op de conclusie uit dat ik gegevens te kort kwam, terwijl ik weet dat ik de vragen zou moeten kunnen beantwoorden met de gegevens die ik heb. Uitwerkingen van de opgaven heb ik niet, dus vandaar de vraag.

Alvast bedankt!

Reacties

Jan van de Velde op 05 november 2020 om 12:38

Mirre plaatste:

Vraag 1: de grondtoon in een open buis is 300 Hz. Wat zijn de 3 andere frequenties die voor kunnen komen in de buis?

Dag Mirre,

we gaan er maar van uit dat er lucht in de buis zit, en dat je de de geluidssnelheid in lucht kent. Wat is de golflengte van een toon van 300 Hz in lucht?

bij een willekeurige grondtoon, hoeveel golflengtes passen er dan in een open buis (laten we maar uitgaan van een buis aan twee zijden open)?

Combineer beide bovenstaande antwoorden en je kent de lengte van je open buis.

Maar er passen ook nog boventonen in die buis.

voor behulpzame afbeeldingen zie derde bericht hier:

https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/50357

Groet, Jan

Mirre op 05 november 2020 om 14:39

Beste Jan,

Bedankt voor uw reactie.

n is in dit geval voor de eerste boventoon, tweede boventoon en derdeboventoon opeenvolgend toch 3, 5 en 7? Of was dat alleen bij een buis met een open en een gesloten uiteinde?

En zou u me misschien ook willen helpen met een volgende vraag ik kom namelijk uit op 4 meter maar dat staat niet bij de antwoorden (het is multiple choice):

Een geluidsgolf trilt in een open buis met een lengte van 2 meter. Wat is de golflengte van de geluidsgolf?

L = n x 0,5 x λ dus 2 = n x 0,5 x λ, dus 2 = 0,5 λ, dus λ = 4.
Ik kan kiezen uit de antwoorden 0,5 m, 1,0 m, 1,5 m en 2,0 m. Maar niet 4. Weet u hoe ik het anders moet aanpakken?

Bij voorbaat dank!

Jan van de Velde op 05 november 2020 om 17:23

Mirre plaatste:

n is in dit geval voor de eerste boventoon, tweede boventoon en derdeboventoon opeenvolgend toch 3, 5 en 7?

Als het te vermijden is, denk dan niet EERST in formules ..
Je kunt dit veel beter logisch doorredeneren

aan een open einde zit een amplitudebuik
met twee open einden dus aan elke kant een buik.

dan moet er minimaal één knoop tussen zitten:

er zit dan dus een halve golflengte in de buis

Er meer golven in proppen kan, maar je moet hoe dan ook aan de uiteinden buiken houden. Eerstvolgende boventoon dus:

En daarbij zit dus één hele goflengte in die zelfde buis.

nog verder:

undsoweiter.

Ken je de frequentie, dan ken je ook de golflengte, en dus ken je de lengte van de buis.
Ken je de lengte van de buis, dan ken je de golflengte en dus ook de frequentie.

Groet, Jan

trillingen in buis

Reacties

Plaats een reactie

Cookie-instellingen