Rozdz. 17 Zadania dodatkowe - Fizyka dla szkół wyższych. Tom 1

Zadania dodatkowe

Rura o długości 0,80 m jest otwarta z obu stron. Temperatura powietrza wynosi $26^{\circ} C$ . Powietrze w rurze drga na skutek drgań wywoływanych przez głośnik podłączony do generatora sygnałowego. Jakie są długości fali i częstotliwości pierwszych dwóch fonów fal dźwiękowych, które rezonują w rurze?

130.

Rura wypełniona wodą ma zawór na dole, aby umożliwić wypływ wody. Przy wypływie wody z rury zmienia się długość $L$ kolumny powietrznej. Przy otworze rury umieszcza się widełki stroikowe o częstotliwości 1024 Hz. Woda jest usuwana z rurki do momentu, gdy $n = 5$ rezonującej fali dźwiękowej. Jaka jest wysokość kolumny powietrza, jeśli temperatura powietrza w pomieszczeniu wynosi $18^{\circ} C?$

Zdjęcie przedstawia stroiki widełkowe umieszczone nad otworem rury wypełnionej wodą. Woda jest usuwana z rurki na odległość L.

131.

Przeanalizuj poniższy rysunek. Długość struny pomiędzy generatorem a kołem pasowym wynosi $L = 1,0 m .$ Liniowa gęstość masy struny wynosi $μ = 0,006 kg/m .$ Generator strunowy może drgać z dowolną częstotliwością. Masa obciążająca wynosi 2,00 kg.

Jak jest długość fali i częstotliwość dla $n = 6$ ?
Struna pobudza do drgań powietrze znajdujące się w pobliżu struny. Jaka jest długość fali dźwiękowej, jeśli prędkość dźwięku wynosi $v_{s} = 343 m/s$ ?

Rysunek przedstawia generator podłączony do koła pasowego z masą wiszącą o masie m. Odległość łańcucha łączącego generator z krążkiem wynosi L.

132.

Wczesne eksperymenty z przesunięciem dopplerowskim przeprowadzono z wykorzystaniem zespołu grającego muzykę w pociągu. Trębacz na ruchomym płaskim wagonie gra nutę 320 Hz. Częstotliwość sygnału dźwiękowego słyszanego przez nieruchomego obserwatora stojącego na peronie wynosi 350 Hz. Ile wynosi prędkość, z jaką porusza się platforma wagonowa w km/h? Temperatura powietrza wynosi $T_{C} = 22^{\circ} C$ .

133.

Dwa samochody poruszające się w swoją stronę generują dźwięk klaksonu o częstotliwości $f_{s} = 800 H z$ . Pojazd A porusza się z prędkością 65 mph, a pojazd B z prędkością 75 mph. Ile wynosi częstotliwość dudnień słyszanych przez obu kierowców? Temperatura powietrza wynosi $T_{C} = 22^{\circ} C$ .

134.

Student A biegnie za studentem B. Student A trzyma widełki stroikowe o częstotliwości 1024 Hz, a student B trzyma widełki stroikowe o częstotliwości 1000 Hz. Student A biegnie z prędkością $v_{A} = 5 m/s$ , a student B z prędkością $v_{B} = 6 m/s .$ Ile wynoszą częstotliwości dudnień, które słyszą studenci? Prędkość dźwięku wynosi $v = 343 m/s .$

135.

Załóżmy, że poziom dźwięku ze źródła wynosi 75 dB, a następnie spada do 52 dB. Częstotliwość dźwięku wynosi 600 Hz. Wyznacz (a) początkowe i (b) końcowe natężenie dźwięku oraz (c) początkową i (d) końcową amplitudę fali. Temperatura powietrza wynosi $T_{C} = 24^{\circ} C$ , a gęstość powietrza jest równa $ρ = 1,184 {kg/m}^{3} .$

136.

Przesunięcie Dopplera dla radaru Dopplerowskiego wyznacza się z zależności $f = f_{R} (\frac{1 + \frac{v}{c}}{1 - \frac{v}{c}})$ , gdzie $f_{R}$ jest częstotliwością radaru, $f$ jest częstotliwością rejestrowaną przez radar, $c$ jest prędkością światła, a $v$ jest prędkością mierzonego obiektu. Jaka jest częstotliwość dudnień rejestrowana przez radar, przy założeniu, że prędkość obiektu jest dużo mniejsza niż prędkość światła?

137.

Nieruchomy obserwator słyszy dźwięk o częstotliwości 1000 Hz w miarę zbliżania się źródła i częstotliwość 850 Hz wtedy, gdy źródło się oddala. Źródło porusza się ze stałą prędkością 100 km/h. Jaka jest temperatura powietrza?

138.

Flet gra nutę o częstotliwości 600 Hz. Flet może być modelowany jako rura obustronnie otwarta. Muzyk grający na flecie zmienia jej długość, korzystając ze swoich palców. Jaka jest długość rury, jeśli jest to częstotliwość podstawowa?