Flaskefløjte: toner af luft og vand

Et lærerigt simulationsspil. Forudsig den tone, du får ved at blæse hen over en flaske, hvordan den ændrer sig, når du hælder vand i, hvor lang en luftsøjle en tone kræver, hvor meget vand du skal hælde i for en tone, og den næste tone op; blæs og hæld så.

LydResonans

FLASKEFLØJTE

Blæs i flasken

Klar
Slå JavaScript til for at blæse hen over flasken. Vejledningen og det gennemregnede eksempel kan stadig læses.
Luft, der svinger i søjlenFlaskens toneDin forudsigelseFlaske, vand og skala
Bølgerf = v ÷ 4L

Tid

0.00 s

t

Tone

— Hz

f

Luftsøjle

— cm

L

Vand

— cm

h

Bølgelængde

— cm

λ

Forudsig, før du starter

Skriv din forudsigelse for at gøre klar. Start er slået fra, indtil der er et svar.

Forudsig flaskens tone.

Missionspoint—

Hvert svar skal ramme inden for 2 %: hvert giver 100 point. Rigtigt i første kørsel giver 50 ekstra. En kørsel tæller, så snart den starter.

✓ Rigtigt svar① I første forsøg

Sådan spiller du Flaskefløjte

  1. Vælg en test, og læs flaskens dybde, vandet eller den ønskede tone på kortet.
  2. Brug f = v ÷ 4L med v = 340 m/s og L som luftsøjlen i meter; højere toner er 3f, 5f…
  3. Skriv din forudsigelse, og tryk på Start. Se luften svinge og vandet løbe ind.
  4. Sammenlign den orange vandlinje med den rigtige og med tonen i grafen.

Lukkede rør

Når man blæser hen over åbningen på en flaske, svinger luftsøjlen indeni med sin egen frekvens, ligesom en streng eller en orgelpibe. I den lukkede ende, bunden eller vandoverfladen, kan luften ikke bevæge sig: det er en knude. Ved den åbne hals bevæger den sig mest: en bug. Den længste bølge, der passer, har en knude i den ene ende og en bug i den anden, så søjlen rummer en kvart bølgelængde: λ = 4L og f = v ÷ 4L. En kortere søjle giver en højere tone; derfor stiger tonen, når man hælder vand i en flaske, og en flaske, der fyldes under vandhanen, lyder højere og højere. Blæser man hårdere, rummer søjlen tre fjerdedele af en bølge, så fem fjerdedele: et rør lukket i den ene ende laver kun ulige multipla, f, 3f, 5f, i modsætning til et åbent rør eller en streng, der laver alle multipla. Klarinetter, panfløjter og dækkede orgelpiber er lukkede rør.

En afgrænset læringsmodel

Flasken behandles som et lige rør, der er lukket i bunden eller ved vandoverfladen, med lyd på 340 m/s. Rigtige flasker har en smal hals og opfører sig delvis som en Helmholtz-resonator, og den åbne ende virker, som om den var lidt længere, så rigtige toner er dybere end f = v ÷ 4L. Luftens svingning er tegnet langsomt, én i sekundet. Svar inden for 2 % er rigtige.

Når du skifter sprog, bevares forsøget, forudsigelsen, forsøgene og forløbet.