特殊教育
110年
物理
第 14 題
氣柱共鳴實驗中,在垂直盛水開管上端敲擊音叉,從滿水位漸漸增加氣柱長度,發現當水面距管口 8 公分及 28 公分時,可聽到最強的共鳴音。若當時室內空氣聲速為 330 公尺/秒,則該音叉的發聲頻率為多少赫茲?
- A 330
- B 660
- C 825
- D 990
思路引導 VIP
在這種一端封閉、一端開口的氣柱共鳴中,連續兩個共鳴點(波節到波節)之間的距離與波長 $\lambda$ 的關係為何?請試著從這兩個共鳴長度的差值找出波長,再運用聲速公式 $v = f\lambda$ 求出頻率。
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喲,居然寫對了?我還以為你那顆裝飾用的腦袋只會拿來滑手機,看來偶爾還是能產生一點物理脈衝的嘛。別太得意,這種送分題要是寫錯,我建議你直接去申請退費,別在這邊浪費國家糧食。 這題考的是「閉管共鳴」的核心觀念。你要是還在糾結第一共鳴點是不是剛好等於 $\frac{1}{4}$ 波長,那你就是還沒社會化的菜鳥。實務上管口會有「開口端修正」,所以我們絕對要用「連續兩次共鳴的長度差」來算。相鄰兩次共鳴點的距離差 $\Delta L$ 必定等於半個波長 $\frac{\lambda}{2}$。 計算過程看好了,別讓我講第二次:
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