Vraag 1
Voor staande golven in een tweezijdig open buis geldt (Binas tabel 35-B2)L = n·½·λ
Als we de formule omschrijven en invullen vinden we voor de golflengte van de staande golven in de buis die bij de laagste frequentie horen (n=1)
λ = 2L / n
λ = 2·700·10-3 / 1 = 1,4 m
Voor de frequentie vinden we dan met v=f·λ en de geluidssnelheid (v) bij 20 °C uit Binas tabel 15A
f = 343 / 1,4 = 245 Hz
Dit klopt met de berekening van Jeroen.
Vraag 2
- Zie afbeelding hieronder. In een buis met twee open uiteinde ontstaat in de grondtoon aan beide uiteinden een buik (B) en in het midden een knoop (K). In een gesloten buis met één open uiteinde ontstaat in de grondtoon aan het gesloten uiteinde een knoop (K) en aan het open uiteinde een buik (B).
- In de open buis past er een halve golflengte in de buis en is λ gelijk aan 2L. In de gesloten buis past er een kwart golflengte in de buis en is λ gelijk aan 4L. De golflengte bij een gesloten buis is dus veel groter. Omdat f=v/λ betekent dit dat in een gesloten buis de frequentie lager is en dus niet hoger. Een gesloten buis is dus geen verklaring voor de gemeten hogere frequentie.
Vraag 3
Als we de geluidssnelheid opzoeken in Binas tabel 15A zien we dat de geluidssnelheid toeneemt bij hogere temperatuur. Bij T = 333 K (60 °C) is de geluidssnelheid 365 ms-1. Voor een geluidsnelheid van 387 ms-1 zou de temperatuur nóg veel hoger moeten zijn geweest dan 60 °C. Dit is niet realistisch want de Kaval is bij normale kamer- of buitentemperatuur bespeeld.Vraag 4
Zie afbeelding hieronder. Met devilholes passen er ongeveer 7 periode in dezelfde tijd als 6 periodes zonder devilholes. De frequentie met devilholes is dus 7/6 keer hoger dan de frequentie zonder devilholesfdevil = 7/6 · fzonder
fdevil = 7/6 · 245 = 285,83 Hz
Afgerond is dit 2,9·102 Hz. Devilholes zouden dus een verklaring kunnen zijn voor de gemeten hogere frequentie.
