Warum macht ein Behälter mit Flüssigkeit bei unterschiedlichen Flüssigkeitsständen unterschiedliche Geräusche?

Ist Ihnen das schon einmal aufgefallen, wenn Sie einen Behälter mit Flüssigkeit füllen. Wenn es sich der Spitze nähert, macht es ein anderes Geräusch? Sie können hören, wann Sie den Gipfel erreichen. Warum ist das?

Das gleiche Prinzip, das bewirkt, dass große Orgelpfeifen einen tiefen Ton und kleine Orgelpfeifen einen hohen Ton haben. Schlagen Sie "stehende Welle" und Akustik nach.
Dabei geht es weniger um Strömungsdynamik als vielmehr um Akustik. Es gibt ein Instrument namens "Jaltarang", das nach dem Prinzip der stehenden Wellen arbeitet, wie von @DWin erwähnt
Schauen Sie sich den unterschiedlichen Wasserstand in diesem Glas an, das Musik macht, youtube.com/watch?v=ew-7SwLcHBg auch youtube.com/watch?v=XKRj-T4l-e8
Wow, ich kann nicht glauben, dass in 2 Jahren niemand die richtige Antwort auf diese Frage gegeben hat! Zum Schämen. Es ist ein Helmholtz-Resonator. Kennt sich hier keiner mit Physik aus!?
Ok, ich sehe, dass es hier eine ziemlich gute Antwort auf eine doppelte Frage gibt: physical.stackexchange.com/questions/44601/… . Der Fragesteller ist sich vielleicht nicht bewusst, dass das Füllen einer Flasche und das Blasen auf einer Flasche vom selben Prozess abhängen, aber sie tun es.

Antworten (2)

Sie wird durch stehende Wellen im Behälter verursacht. Als Ergebnis erhalten Sie Obertöne. Bei einer festen Frequenz treten Obertöne auf.

Das wechselnde Geräusch kommt daher, dass ein mit Wasser gefüllter Behälter wie das halboffene Modell im Bild unten aussieht. Mit steigendem Wasserstand verringert sich die Rohrlänge. Dies würde zu einer Änderung der Frequenz stehender Wellen in der Röhre führen, was zu unterschiedlichen Geräuschen führen würde.

Die Wellenlänge der stehenden Welle ist eine Funktion von L .

v = F λ ⟹ F = v λ ⟹ F = v 4 L

Harmonische in geschlossen-offenen und offen-offenen Röhren

Was haben Oberwellen und stehende Wellen damit zu tun? Es ist kein Rohr.

Dies ist als Helmholtz-Resonanz bekannt . Im Wesentlichen wirkt das Luftvolumen im Hohlraum als Feder, wobei die Federkonstante vom Luftvolumen abhängt und die Dämpfung von der Trägheit der Luft im Hals der Flasche oder des Behälters abhängt.

Die Frequenz ist:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

oder:

Frequenz = Schallgeschwindigkeit / 2 pi * sqrt (Öffnungsfläche / Hohlraumvolumen * Halslänge)

Abhängig von der Form des Hohlraums und der Konfiguration des Halses kann es bei einer bestimmten Frequenz oder bei einem Bereich von Frequenzen schwingen. Das heißt, das Frequenzspektrum kann eine einzelne scharfe Spitze, eine weniger scharfe Spitze oder viele Spitzen aufweisen. Der Qualitätsfaktor, Q genannt, bestimmt, wie scharf die Frequenzspitze ist, und komplizierte Resonatoren, wie z. B. eine Muschel, die Sie an Ihr Ohr halten, haben ein niedriges Q und ähneln eher weißem Rauschen als einem bestimmten Ton.

Warum macht ein Behälter mit Flüssigkeit bei unterschiedlichen Flüssigkeitsständen unterschiedliche Geräusche?
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