鸟笛(图一)是小朋友常玩的玩具-MoodleNTOU.docVIP

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鸟笛(图一)是小朋友常玩的玩具-MoodleNTOU

蟬鳴玩具(圖一)是小朋友常玩的玩具。蟬鳴玩具是利用一支竹筷、一個空筒、及一條細線做成的。用細線將空筒綁在竹筷上。手持竹筷轉動使空筒做圓週運動,空筒便會產生悅耳的蟬鳴聲。蟬鳴玩具是利用氣柱共振原理發聲的(請參考”鳥笛”中關於氣柱共振原理的介紹)。蟬鳴玩具的空筒一端封閉另一端開放,此種空筒稱為閉管(如果兩端都開放則稱為開管)。空筒的封閉端是一個薄木片。細繩一端繫在空筒的薄木片上,另外一端綁在竹筷上。手持竹筷轉動,細繩與竹筷間的摩擦使細繩振動,再使薄木片振動。薄木片振動時會產生各種不同頻率的聲波。但是只有滿足共振條件的聲波才可在閉管中存留並放大,其他頻率的聲波進入閉管後都會消失。閉管的共振條件為 (1) 其中為奇數,為聲波在空氣中的速率,為閉管長度。 怎樣證實蟬鳴玩具的聲音確實由細線與竹筷間的摩擦造成的呢?在細線與竹筷的接頭處沾水,減少細線與竹筷間的摩擦,然後轉動竹筷使空筒做圓週運動。這時蟬鳴玩具不再發聲。由此可知蟬鳴玩具的聲音確實是由細線與竹筷間的摩擦造成的。小玩具大道理,你說物理有趣不有趣? 圖一

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