Gibt es Physik, Theorien, die harmonische Abweichungen von stehenden Wellen in gekrümmten Rohren vorhersagen?

Bei Zylindern ist ausführlich dokumentiert, wie die harmonischen Frequenzen anhand der Rohrlänge, der Endbedingungen und der Schallgeschwindigkeit vorhergesagt werden können, die wiederum davon bestimmt wird, welches Gas sich bei welcher Temperatur im Zylinder befindet.

Dieses Prinzip der stehenden Welle, Harmonische, Resonanz scheint immer wieder illustriert zu werden, diskutiert in Bezug auf gerade Röhren.

Ich nehme an, dass die Röhre nicht unbedingt gerade sein muss, dass stehende Wellen immer noch angeregt werden können, aber ich vermute auch, dass es eine gewisse Einschränkung gibt, wie viel Krümmung toleriert werden kann, bevor sich die Frequenz der Harmonischen ändert oder auf irgendeine Weise verzerrt wird.

Gibt es Physik, Theorie, die solche Abweichungen ansprechen kann; Gleichungen, die die Krümmung berücksichtigen?

Ich würde weiter wagen, etwas Ähnliches zu erraten, was Licht in einer Faser bewirkt - interne Totalreflexionen und dergleichen.

Fragen Sie eigentlich, wie ein Instrument wie ein Saxophon mit einer umgedrehten Glocke immer noch seinen unverwechselbaren Klang erzeugt (auf sehr, sehr harmonische Weise :) Dies hängt damit zusammen, aber entschuldigen Sie, wenn es nicht relevant ist: newt.phys .unsw.edu.au/jw/saxacoustics.html

Antworten (1)

Dieses Papier von Felix und Delmont (2012) kann hilfreich sein .

Die Autoren verweisen auf eine zweite Arbeit, die zeigt, dass gekrümmte Kanäle eine geringere Trägheit haben als ihre geraden Gegenstücke,

L B e N D = a   L S T R A ich G H T

Wo

a = 1 2 κ 2 1 1 κ 2

mit κ = A / R 0 beschreibt die Krümmung wie folgt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

In der Arbeit skizzieren sie einen theoretischen Ansatz und testen ihn anhand von Experimenten.