Como sugiere el título, me pregunto cómo manejé el siguiente ejercicio:
Se coloca un altavoz cerca de un extremo de un tubo que está abierto en ambos extremos. El altavoz es accionado por un generador de señales de frecuencia ajustable. En se escucha un máximo en el volumen del sonido (una resonancia). La frecuencia del generador de señal se reduce lentamente y se observa que la siguiente frecuencia en la que se escucha un máximo es . La velocidad del sonido en el aire es . Determine la longitud de la tubería y la frecuencia más baja a la que resonará la columna de aire en ella, explicando su razonamiento.
De acuerdo, como se trata de una tubería abierta, implica que en y , necesitamos un antinodo. La ecuación para una onda de sonido estacionaria tiene un argumento de o por su amplitud, dependiendo de las condiciones de contorno.
En este caso, he elegido declarar:
Dónde es un número entero. Esto se debe a que requerimos un argumento de amplitud de coseno para satisfacer ambos y dado el hecho de que la tubería está abierta en ambos extremos. es el desplazamiento de partículas dentro del medio desde el equilibrio, paralelo a la velocidad de propagación de la onda.
Siendo esto cumplido, creo estar justificado para argumentar esto.
Ahora, desde era una frecuencia de modo normal (se definirá con ), y luego se bajó a la siguiente frecuencia de modo normal de , esto significa que fue el siguiente modo entero después de .
A partir de esto, argumento, debido a la condición de que las dos frecuencias dadas sean frecuencias resonantes:
Y de la segunda frecuencia resonante..
De esto, se puede encontrar, y la frecuencia de resonancia más baja se puede encontrar mediante la relación:
Con .
¿Son justos mis argumentos?
Aquí hay algunos pensamientos:
biofísico