СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
Физика
Cайты, меню, вход, новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 27 № 4438

Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, почему у басовых труб органа длины большие, а у труб с высокими тонами — маленькие. Органная труба открыта с обоих концов и звучит при продувании через неё потока воздуха.

Решение.

1. Громкий звук бывает, когда на выходе из органной трубы устанавливается пучность стоячей волны, так как вблизи пучности колебания воздуха происходят с максимальной амплитудой, а амплитуда определяет громкость звука.

2. Поскольку труба открыта с обоих концов, то пучность также должна устанавливаться и на входе трубы.

3. Поэтому для наиболее громкого звучания минимальная длина трубы должна быть равна половине длины волны — при этом посередине трубы находится узел стоячей волны, а на её концах - две пучности.

4. Звуки низкой частоты (басы) соответствуют большим длинам волн, а высокой частоты — маленьким длинам волн, поскольку длина волны а скорость звука не зависит от его частоты.

5. Таким образом, размеры трубы пропорциональны длине волны звука: чем частота звука ниже, тем длина трубы больше, и наоборот.

Раздел кодификатора ФИПИ: 1.5.5 Звук. Скорость звука
Спрятать решение · · Видеокурс ·
Владислав Суханов (Подольск) 01.06.2014 18:21

Здравствуйте!

А почему в решении вы объясняете громкость звука, тогда как в задаче просят установить зависимость между размером труб и ВЫСОТОЙ ТОНА? Ведь высота тона - это не громкость звука. Насколько я знаю, высота звука зависит от частоты. Может я конечно ошибаюсь)

Сергей Никифоров

Здравствуйте!

Всё верно, тон звука определяется его частотой. Когда вы продуваете через трубу воздух, в трубе возникают колебания всех частот, но волны некоторых частот быстро затухают, а некоторые, напротив — усиливаются. Чтобы произошло усиление, в трубе должно укладываться целое число полуволн. Таким образом, для усиления низких частот, которым соответствуют длинные волны нужны длинные трубы, а для усиления высоких — маленькие.