pro základní a střední školy
Sbírka úloh z fyziky
Sbírka úloh z fyziky
pro základní a střední školy
tíhové zrychlení ... g = 10 ms-2
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4

Mechanické kmitání a vlnění

Do vody pomalu ponořujeme na obou koncích otevřenou trubici. U horního konce přidržujeme chvějící se ladičku. Zesílení zvuku ladičky díky rezonanci uslyšíme tehdy, když je horní konec trubice ve vzdálenosti 60 cm a 20 cm od hladiny vody. Teplota vzduchu je 20°C. Určete frekvenci ladičky.

Řešení:

l1 = 60 cm = 0,6 m , l2 = 20 cm = 0,2 m , t = 20 °C , f =? Hz

 

Vypočítáme rychlost zvuku pro teplotu 20°C

Ve vzduchovém sloupci v trubici vzniká stojaté vlnění. U otevřeného konce je kmitna a u hladiny uzel.

Pro l1 a l2 platí

Odtud vypočítáme vlnovou délku stojatého vlnění

Nyní můžeme vypočítat frekvenci ladičky

Odpověď:

Frekvence ladičky je 430 Hz.