需要先学习的内容叠加、干涉与衍射压缩气体时温度升高的原因

声速与共振

长0.85 m⁠的管子一端封闭时,基频为100 Hz⁠。从运动方程推导声速与共振条件。

片端を閉じると基本振動数が100 Hz⁠の管。両端を開くと何Hz⁠か?

用公式解释现象

  1. 1用体积变化表示空气的压强变化Δp=⁠−K ΔVV……
  2. 2为一个薄层建立运动方程ρ ∂²u∂t²=⁠−∂(Δp)∂x……
  3. 3用位移表示体积变化,并代入运动方程ρ ∂²u∂t²=⁠K ∂²u∂x²……
  4. 4与波动方程比较,求出声速v=⁠√(Kρ)……
  5. 5在0 °C⁠、1⁠个标准大气压下,按等温过程求KK = p⇒⁠v = √(pρ) = 280 m/s……
  6. 6按无热量交换的条件求KK = γ p⇒⁠v = √(γ pρ)……
  7. 7用温度表示压强与密度的比值v=⁠√(γ R TM)……
  8. 8用摄氏温度⁠t⁠表示声速的近似公式1阶近似:v≒⁠331.3 + 0.61 t……
  9. 9确定管子两端空气位移满足的条件u(0, t) = 0⁠,∂u∂x (L, t) = 0……
  10. 10求一端封闭的管的共振频率f=⁠(2n − 1) v4L……
  11. 11移去管盖,求两端开口的管的共振频率f=⁠n v2L……
  12. 拓展:拍、干涉与衍射
  13. 12叠加频率略有差异的声音f拍=⁠|f₁ − f₂|……
  14. 13叠加2⁠个扬声器发出的声音|r₁ − r₂|=⁠(m + ½) λ……
  15. 14研究波通过狭缝后的扩展sinθ≒⁠λd……