Wir wissen, dass stehende Wellen entstehen, wenn jede Welle, die sich entlang des Mediums bewegt, zurückreflektiert wird, wenn sie das Ende erreicht. Aber in einer offenen Orgelpfeife gibt es nichts, was der Welle entgegensteht und sie zurückwirft. Wie entstehen dann in einem solchen Fall stehende Wellen?
Wo ist bei stehenden Wellen der Druck größer, an Knoten oder Bäuchen?
Ihre erste Frage wird durch diesen Artikel der Open University beantwortet . Betrachten wir zusammenfassend einen Niederdruckbereich, der sich entlang des Rohrs zum offenen Ende hin bewegt. Die Außenluft hat atmosphärischen Druck. Wenn also der Niederdruckbereich auf das Ende des Rohrs trifft, strömt Luft aus der Atmosphäre ein und erzeugt eine Kompressionswelle, die durch das Rohr zurückfließt. Das Gegenteil passiert, wenn ein Hochdruckbereich auf das Ende des Rohrs trifft.
Die Reflexion einer Schallwelle am Ende eines Rohrs ist ein Beispiel für eine Impedanzfehlanpassung .
Dies betrifft auch Ihre zweite Frage. An einem offenen Ende kehrt sich die Welle um, dh eine reflektierte Druckspitze wird zu einem Tal, und ein Tal wird zu einem Gipfel. Dies steht im Gegensatz zum geschlossenen Ende, wo eine Druckspitze als Spitze reflektiert wird. Das bedeutet, dass die Druckänderungen am offenen Ende am geringsten und am größten am geschlossenen Ende sind.
Die Reflexion am offenen Ende ist nicht 100 %: etwas Energie entweicht. Eigentlich ist das offensichtlich, denn wenn keine Energie entweichen könnte, würde eine Orgelpfeife keinen Ton erzeugen. Der Ton, den wir hören, ist die Energie, die aus dem offenen Ende entwichen ist.
In Orgelpfeifen sind Schwingungsbäuche an jedem offenen Ende und Schwingungsknoten an jedem geschlossenen Ende vorhanden. Wenn man eine Orgelpfeife spielt, vibriert die Luft, die durch die Pfeife gedrückt wird, und es entstehen stehende Wellen. Wenn beide Enden des Organs offen sind, hat das Muster für die Grundfrequenz (die niedrigste Frequenz und das Muster mit der längsten Wellenlänge) an den beiden offenen Enden Bäuche und einen einzelnen Knoten dazwischen.
wav Wissenschaftler
Semioi