Hvilken resonansfrekvens ville du forvente af at blæse over toppen af ​​en tom sodavlaske, der er 18 cm dyb, hvis det antager, at det er et lukket rør, hvordan ændringer var en tredjedel fuld?

1. Resonansfrekvens af et lukket rør

Den grundlæggende resonansfrekvens (den laveste frekvens, der resonerer) af et lukket rør, gives af:

* f =v / (4l)

Hvor:

* f er resonansfrekvensen

* v er lydhastigheden i luft (ca. 343 m/s ved stuetemperatur)

* l er længden af ​​røret

2. Beregning for den tomme flaske

* l =18 cm =0,18 m

* f =343 m/s/(4 * 0,18 m) ≈ 476 Hz

Så den grundlæggende resonansfrekvens af den tomme sodavaske er ca. 476 Hz.

3. Effekt af at fylde flasken

Når du fylder flasken med væske, ændres den effektive længde af luftsøjlen, der vibrerer. Luftsøjlen strækker sig nu kun fra toppen af ​​væsken til toppen af ​​flasken.

* Ny L =(1/3) * 18 cm =6 cm =0,06 m (Da det er en tredjedel fuld)

* Ny f =343 m/s/(4 * 0,06 m) ≈ 1429 Hz

Resonansfrekvensen øges til ca. 1429 Hz, når flasken er en tredjedel fuld.

Vigtig note:

* Denne beregning antager, at lydhastigheden i luft forbliver konstant. I virkeligheden kan lydhastigheden påvirkes af temperatur og fugtighed.

* Dette er en forenklet model. De faktiske resonansfrekvenser af en reel sodavaske vil være mere kompleks på grund af faktorer som formen på flasken og tilstedeværelsen af ​​åbningen.

I resuméet ved at fylde sodavlasken med flydende formular den effektive luftsøjlængde, hvilket fører til en højere resonansfrekvens.