Flaskefløyte: toner av luft og vann

Et læringsspill med simulering. Forutsi tonen du får når du blåser over en flaske, hvordan den endrer seg når du heller i vann, hvor lang en luftsøyle en tone trenger, hvor mye vann du må helle i for en tone, og neste tone opp; blås og hell så.

LydResonans

FLASKEFLØYTE

Blås i flasken

Klar
Slå på JavaScript for å blåse over flasken. Instruksjonene og det gjennomregnede eksempelet kan fortsatt leses.
Luft som svinger i søylenFlaskens toneForutsigelsen dinFlaske, vann og skala
Bølgerf = v ÷ 4L

Tid

0.00 s

t

Tone

— Hz

f

Luftsøyle

— cm

L

Vann

— cm

h

Bølgelengde

— cm

λ

Forutsi før du starter

Skriv prediksjonen din for å gjøre alt klart. Start er av til det finnes et svar.

Forutsi flaskens tone.

Oppdragspoeng—

Hvert svar må være innenfor 2 %: hvert gir 100 poeng. Riktig på første kjøring gir 50 ekstra. En kjøring teller så snart den starter.

✓ Riktig svar① På første forsøk

Slik spiller du Flaskefløyte

  1. Velg en test og les flaskens dybde, vannet eller ønsket tone på kortet.
  2. Bruk f = v ÷ 4L med v = 340 m/s og L som luftsøylen i meter; høyere toner er 3f, 5f…
  3. Skriv prediksjonen din og trykk Start. Se luften svinge og vannet renne inn.
  4. Sammenlign den oransje vannlinjen med den ekte og med tonen i grafen.

Lukkede rør

Når du blåser over åpningen på en flaske, svinger luftsøylen inni med sin egen frekvens, akkurat som en streng eller en orgelpipe. I den lukkede enden, bunnen eller vannflaten, kan ikke luften bevege seg: det er en knute. Ved den åpne halsen beveger den seg mest: en buk. Den lengste bølgen som passer, har en knute i den ene enden og en buk i den andre, så søylen rommer en kvart bølgelengde: λ = 4L og f = v ÷ 4L. En kortere søyle gir en høyere tone; derfor stiger tonen når du heller vann i en flaske, og en flaske som fylles under kranen, låter høyere og høyere. Blåser du hardere, rommer søylen tre firedeler av en bølge, så fem firedeler: et rør lukket i den ene enden lager bare odde multipler, f, 3f, 5f, i motsetning til et åpent rør eller en streng, som lager alle multipler. Klarinetter, panfløyter og dekkede orgelpiper er lukkede rør.

En avgrenset læringsmodell

Flasken behandles som et rett rør som er lukket i bunnen eller ved vannflaten, med lyd på 340 m/s. Ekte flasker har en smal hals og oppfører seg delvis som en helmholtzresonator, og den åpne enden virker som om den var litt lengre, så ekte toner er lavere enn f = v ÷ 4L. Luftens svingning er tegnet sakte, én i sekundet. Svar innenfor 2 % er riktige.

Når du bytter språk, beholdes forsøket, forutsigelsen, forsøkene og forløpet.