ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Колебания газовых столбов из "Колебания и волны Введение в акустику, радиофизику и оптику Изд.2 " Частоты пропорциональны последовательным нечетным числам. [c.214] Проведенное рассмотрение было основано на идеализациях, аналогичных тем, которые были сделаны в 3 при рассмотрении собственных колебаний стержней. В действительности собственные колебания столба воздуха постепенно затухают. Затухание (как и в случае собственных колебаний стержня) вызывается не только явлениями, происходящими в столбе воздуха (внутреннее трение, теплообмен), но также излучением звуковых волн из отверстия трубы в окружающий воздух. Как и колеблющийся стержень, столб воздуха в трубе испытывает действие реакции излучения. Она не только является одной из причин затухания собственных колебаний столба воздуха, но и вызывает изменение собственной частоты. [c.214] Приближенно влияние излучения из открытого конца трубы на длину стоячей волны при собственных колебаниях сводится к следующему. [c.215] Отсюда легко получить формулы для (о, , приближенно учитывающие реакцию излучения. Заметим, что вследствие поправки на излучение отношения частот собственных колебаний не целочисленны. Легко получить на основании сказанного приближенную формулу для потока энергии из отверстия трубы, а затем (по методу 5) приближенное выражение для декремента затухания (или добротности) газового столба в трубе. [c.215] Это легко показать на опыте. Заставим. звучать камертон около отверстия трубы (рис. 210) и будем медленно изменять уровень воды. Мы услышим ряд максимумов интенсивности звука, излучаемого трубой. Эти максимумы соответствуют уровням воды, при которых удовлетворяется условие (6.67). [c.215] Все сказанное применимо к трубе, закрытой на одном конце пробкой из твердого материала, а также к резонаторному ящику, применяемому для усиления излучения камертона. Длина этого ящика подобрана так, чтобы собственная частота основного собственного колебания находящегося в нем воздуха совпадала с частотой колебаний камертона. При этом длина ящика немного меньше четверти длины волны X в воздухе отличие между длиной ящика, при которой имеет место резонанс, и Х/4 вызвано реакцией излучения). [c.215] В случае узкой трубы, оба конца которой открыты, собственные колебания представляют собой в первом приближении стоячие волны, для которых концы являются узлами давления (пучностями смещения). [c.215] На рис 211, а показан разрез органной трубы. Рассмотрим сначала устройство (рис. 211, б), отличающееся от органной трубы отсутствием верхней части (собственно трубы). При равномерном дутье в мундштук М истечение воздуха из щели Щ представляет собой сложное явление в щели происходит периодическое образование вихрей, что схематически показано на рисунке при этом слышен щелевой тон —свист частоты. [c.216] Вернемся к органной трубе. Вихри, выходящие из щели, поочередно проходят слева и справа от клина К (рис. 212). При этом на столб воздуха Б трубе действуют периодические толчки, возбуждающие в нем колебания. Эти колебания оказывают обратное действие на процессы, происходящие около щели, в результате чего (ср, сказанное в гл. IV о синхронизации автоколебаний) процесс вихреобразования, а вместе с ним и коле бания столба воздуха в трубе приобретают частоту, весьма близкую к одной из собственных частот столба воздуха, определяемых (грубо) уравнением (6 68) (можно считать трубу открытой и внизу), В зависи мости от скорости дутья и начальных условий автоколебания могут иметь частоту, близкую к частоте того или другого из обертонов воздушного столба, находящегося в трубе. [c.216] Вернуться к основной статье