ما مقدار التردد بوحدة الهيرتز عند الرنين الثاني

ما سعة التردد بالهرتز عند الرنين الثاني؟ ، الرنين هو ظاهرة فيزيائية يميل فيها النظام الفيزيائي إلى الاهتزاز عند أقصى حد له ، وسنتحدث في هذه المقالة بالتفصيل عن طريقة حساب التردد بوحدات هيرتز لأي نظام فيزيائي.

ما سعة التردد بالهرتز عند الرنين الثاني

تبلغ سعة التردد بالهرتز عند الرنين الثاني للأنبوب المغلق في أحد طرفيه حوالي 15 سم ، حيث تبلغ سرعة الصوت 343 مترًا في الثانية ، أي حوالي 1715 هرتز ، وفقًا لقوانين حساب التردد. أنبوب مغلق ، بحيث يكون اتساع تردد الأنبوب المغلق في أحد طرفيه مساويًا لمنتج عدد من التوافقيات في الأنبوب المغلق مضروبًا في سرعة الموجة الصوتية مقسومًا على طول الأنبوب مضروبًا في 4 ، على سبيل المثال بضرب عدد التوافقيات في الرنين الثاني لأنبوب مغلق يساوي 3 أضعاف سرعة الموجة 343 مترًا في الثانية ، ستكون النتيجة 1029 ، وعندما تقسم هذا المنتج على المنتج. طول الأنبوب يساوي 0.15 متر مضروبًا في 4 ، سيكون حجم التردد 1715 هرتز. فيما يلي شرح للقوانين الفيزيائية المستخدمة لحساب تردد الرنين للأنبوب المغلق والأنبوب المفتوح:[1]

• تردد الرنين في أنبوب مغلق:

تردد الرنين = (عدد التوافقيات × سرعة الموجة) ÷ (4 × طول الأنبوب)
ƒ = (n × ν) ÷ (4 × L) حيث يُقاس تردد الرنين بالهرتز ، وتقاس سرعة الموجة بالأمتار في الثانية ويقاس طول الأنبوب بالأمتار ، بينما يكون الرقم d التوافقيات في أنبوب مغلق هو أحد الأرقام الفردية مثل 1 ، 3 ، 5 ، 7. الرنين.

• تردد رنين الأنبوب المفتوح:

تردد الرنين = (عدد التوافقيات × سرعة الموجة) ÷ (2 × طول الأنبوب)
ƒ = (n × ν) ÷ (2 × L) حيث يتم قياس تردد الرنين بالهرتز ، وتقاس سرعة الموجة بالأمتار في الثانية وطول الأنبوب بالأمتار ، في حين أن التوافقيات العددية في الأنبوب المفتوح هي واحدة من الأرقام الصحيحة مثل 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، بترتيب الرنين. انظر أيضًا: احسب تردد القطع للزنك ، بالهرتز

أمثلة على طريقة حساب تردد الطنين

فيما يلي بعض الأمثلة العملية لطريقة حساب تردد الرنين للأنابيب المفتوحة والمغلقة:[2]

• السؤال الأول: ما سعة التردد بوحدات هرتز عند الرنين الثاني لأنبوب مغلق من أحد طرفيه بطول حوالي 15 سم ، إذا كانت سرعة الصوت 343 مترًا في الثانية؟
  طريقة الحل:
  سرعة الموجة = 343 م / ث
  طول الأنبوب = 0.15 م
  عدد التوافقيات عند الرنين الأول = 1
  عدد التوافقيات عند الرنين الثاني = 3
  تردد الرنين = (عدد التوافقيات × سرعة الموجة) ÷ (4 × طول الأنبوب)
  تردد الرنين = (3 × 343) ÷ (4 × 0.15)
  تردد الرنين = (1029) ÷ (0.6)
  تردد الرنين = 1715 هرتز

• السؤال الثاني: ما سعة التردد بوحدات هرتز عند الرنين الأول لأنبوب مفتوح من كلا الطرفين بطول 2.46 متر ، علمًا أن سرعة الصوت في الهواء عند l داخل الأنبوب هي 345 مترًا في الثانية؟
  طريقة الحل:
  سرعة الموجة = 345 م / ث
  طول الأنبوب = 2.46 م
  عدد التوافقيات عند الرنين الأول = 1
  تردد الرنين = (عدد التوافقيات × سرعة الموجة) ÷ (2 × طول الأنبوب)
  تردد الرنين = (1 × 345) ÷ (2 × 2.46)
  تردد الرنين = (345) ÷ (4.92)
  تردد الرنين = 70،12 هرتز

• السؤال الثالث: ما التردد بوحدات الهرتز عند الرنين الرابع لأنبوب مغلق عند أحد طرفيه بحوالي 3 أمتار ، مع العلم أن سرعة الصوت داخل الأنبوب هي 340 مترًا في الثانية؟
  طريقة الحل:
  سرعة الموجة = 340 م / ث
  طول الأنبوب = 3 أمتار
  عدد التوافقيات عند الرنين الأول = 1
  عدد التوافقيات عند الرنين الثاني = 3
  عدد التوافقيات عند الرنين الثالث = 5
  عدد التوافقيات عند الرنين الرابع = 7
  تردد الرنين = (عدد التوافقيات × سرعة الموجة) ÷ (4 × طول الأنبوب)
  تردد الرنين = (7 × 340) (4 × 3)
  تردد الرنين = (2380) (12)
  تردد الرنين = 198،33 هرتز

• السؤال الرابع: ما سعة التردد بالهرتز عند الرنين الثالث لأنبوب مفتوح عند الطرفين بطول 1.75 متر مع العلم أن سرعة الصوت في الهواء داخل الأنبوب هي 339 مترًا في الثانية؟
  طريقة الحل:
  سرعة الموجة = 339 م / ث
  طول الأنبوب = 1.75 م
  عدد التوافقيات عند الرنين الأول = 1
  عدد التوافقيات عند الرنين الثاني = 2
  عدد التوافقيات عند الرنين الثالث = 3
  تردد الرنين = (عدد التوافقيات × سرعة الموجة) ÷ (2 × طول الأنبوب)
  تردد الرنين = (3 × 339) ÷ (2 × 1.75)
  تردد الرنين = (1017) ÷ (3،5)
  تردد الرنين = 290،57 هرتز

انظر أيضًا: هل الضوء جسيم أم موجة؟ في ختام هذا المقال علمنا أن التردد بالهرتز عند الرنين الثاني لأنبوب مغلق عند أحد طرفيه يبلغ طوله حوالي 15 سم ، حيث تبلغ سرعة الصوت 343 مترًا في الثانية أي حوالي 1715 هرتز وقد أوضحنا أيضًا بالتفصيل طريقة حساب تردد الرنين للأنبوب المغلق والأنبوب المفتوح ، مع بعض الأمثلة العملية لطريقة الحل.