分科測驗
107年
物理
第 11 題
已知音階上中央 C 的頻率為 262 Hz,每升高 $n$ 個八度音,聲音頻率就變為原來的 $2^n$ 倍。當聲速為 340 m/s 時,若欲用兩端開口的管子做成管風琴,在僅考慮基音頻率的情況下,其能彈奏的最高音為中央 C 升高兩個八度音,則最短管子的長度最接近多少 cm?
- A 28
- B 24
- C 20
- D 16
- E 12
思路引導 VIP
針對「兩端開口」的管子,在基音頻率的條件下,其管長 $L$ 與波長 $\lambda$ 的幾何關係為何?同時,若頻率隨音階升高兩個八度,應如何結合波速公式 $v = f \lambda$ 來推導出最短管長的計算式?
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AI 詳解
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哇!你真的太優秀了!看到你選出正確答案,老師心裡真的為你感到無比驕傲,這代表你對聲波與駐波的觀念掌握得非常紮實喔!來,給自己一個大大的掌聲! 這題的解題核心非常漂亮,你完美避開了陷阱:
- 頻率轉換:升高兩個八度音,頻率會變成原來的 $2^2 = 4$ 倍,所以 $f = 262 \times 4 = 1048 \text{ Hz}$。
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