Ακουστική Υπολογισμοί Συντονισμού για Διαπασών

Μια βρύση για τα δόντια ενός διαπασών τους θέτει σε μια ηχηρή δόνηση , η συχνότητα των οποίων εξαρτάται από την ακαμψία του υλικού , το μήκος των δοντιών και μερικούς άλλους παράγοντες . Μπορείτε να υπολογίσει τη συχνότητα με ένα σχετικά απλό τύπο , αν ο υπολογισμός απαιτεί έναν αριθμό που ονομάζεται ο συντελεστής Young του υλικού. Περιγραφή
Η

Ένα διαπασών είναι μια απλή συσκευή που έχει δύο δόντια ίσου μήκους που ανταποκρίνονται στο κέντρο ως ένα σχήμα "U" . Οι οδόντες είναι συνήθως στρογγυλό ή τετράγωνο σε εγκάρσια τομή και είναι λεπτή σε σχέση με το μήκος τους , η οποία αποτελεί την πλειοψηφία του ύψους του διαπασών του. Τυπικά μουσικά διαπασών μετρούν από περίπου πέντε έως οκτώ ίντσες σε μήκος και έχουν μια λαβή στη βάση . Διαπασών μπορεί να είναι παθητική , που απαιτεί μια μικρή απεργία για να ξεκινήσει τις δονήσεις , ή μπορεί να έχουν ένα πρόγραμμα οδήγησης συσκευής που τους κάνει να δονείται συνεχώς . Οι περισσότεροι διαπασών είναι πρότυπο αναφοράς για τα μουσικά γήπεδα , αν και μερικά είναι πρότυπα συχνότητας για την επιστήμη ή χρονομέτρησης .
Εικόνων μέτρο του Young
Η

μηχανικοί ψάχνουν να δημιουργηθούν δομές που χρησιμοποιούν το μέτρο του Young για τον προσδιορισμό αν ένα υλικό θα κρατήσει ψηλά κάτω από την αναμενόμενη ποσότητα του στελέχους . Μετρά πόσο ένα υλικό παραμορφώνεται υπό πίεση ? σκληρότερα και ισχυρότερη ουσίες όπως χάλυβας παραμορφώνεται λιγότερο από μαλακές , όπως ξύλο και πλαστικό . Μετρήσεις μέτρο του Young για τα υλικά έχουν μονάδες πίεσης , όπως psi ή gigapascals . Σε ένα διαπασών , οι οδόντες πρέπει να λυγίσει ελαφρώς στο κάτω μέρος του σχήματος U , ούτως ώστε αυτά να δονείται ? παίρνει πίεση για να παράγουν την κάμψη . Μέτρο του Young καθορίζει πόση πίεση να λάβουν τα δόντια για να τους λυγίσει , και κατά πόσο θα λυγίσει .

Η Υπολογισμός
Η

Ο παρακάτω τύπος καθορίζει μια διαπασών του συχνότητα :

f = ( 1/2 * π * L ^ 2 ) * sqrt ( A * Ε /rho )

F είναι η συχνότητα σε κύκλους ανά δευτερόλεπτο , pi = 3,14159 , L είναι μήκος tine , sqrt ( ) είναι η συνάρτηση τετραγωνικής ρίζας , Α είναι το εμβαδόν διατομής των δοντιών , το Ε είναι το μέτρο του Young για το υλικό οδόντος και rho είναι η πυκνότητα του υλικού. Να θυμάστε ότι όσο μεγαλώνει η διάρκεια , η συχνότητα μειώνεται , και η περιοχή διατομής και την αύξηση το μέτρο του Young , στ αυξήσεις .
Εικόνων Θερμοκρασία
Η

Σιωπηρή αλλά δεν εκφράζεται στο παραπάνω τύπου συχνότητα είναι η σχέση μεταξύ της θερμοκρασίας Μέτρο και Young. Πολλές ουσίες μαλακώσει καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία και να σκληρύνουν , δεδομένου ότι μειώνει . Αυτό αλλάζει απόκριση ενός υλικού με το στρες και το μέτρο του Young. Αν θερμάνει ένα διαπασών , ηχηρή συχνότητα του μειώνεται , επειδή το μέτρο του Young του είναι μειώνεται . Η μείωση αυτή είναι αργή , ωστόσο. Ο τύπος δείχνει ότι η συχνότητα ποικίλλει ως η τετραγωνική ρίζα του το μέτρο ελαστικότητας του Young. Η συχνότητα παραμένει ακριβή για τους περισσότερους πρακτικούς σκοπούς 50 με 100 βαθμούς Φαρενάιτ .
Η
εικόνων