Wie man ein PVC-Rohr-Instrument, Science Fair-Projekt

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Sound ist eine saubere Sache. Es ist wirklich nur Schwingungen in der Luft, aber mit ihm können Sie Musik, Sprache, Bewegungen, Aktionen, Zügen, Flugzeugen und Autos hören. Der Ton wird oft durch seine Frequenz gemessen. Die Frequenz wird in Zyklen pro Sekunde mit einer Einheit genannt Hertz gemessen.







Wir beschreiben Ton als eine Welle; Insbesondere wird eine Druckwelle. Was das bedeutet, ist, dass der Schall als eine Kraft, die durch die Luftmoleküle mit einem anfänglichen Stoß übertragen wird. Diese geschoben Moleküle stoßen in andere Luftmoleküle und dann wieder auf die Beine, und sie tun dies mit einer bestimmten Frequenz oder Rate. Schall viel wie die Art und Weise Bewegung bewegt sich durch eine schleichend.

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Der Druck der Luft aufgrund von Schallwellen in einem Rohr (wie eine Flöte) sieht viel wie eine Sinuswelle. Wenn Sie ein Rohr mit einem offenen Ende und ein blockiertes Ende haben, das blockierte Ende des Rohres (oft der Knoten genannt) nicht den Luftwechseldruck viel lassen. Ein unblockierten Rohr hat auch einen Knoten in seinem Zentrum befindet. Der Abstand zwischen den Knoten bestimmt die Frequenz der Schallwellen-Vibration, und je höher die Frequenz ist, die Tonhöhe höher. Lassen Sie uns lernen, wie ein PVC-Rohr Instrument machen all diese Konzepte in Aktion zu sehen.

Machen Sie ein Instrument aus PVC-Rohr.

  • Bleistift - Papier
  • PVC-Rohr (½ Zoll-Schedule 40, 4 Meter oder so)
  • Klebeband
  • Pennies
  • Herrscher
  • Säge
  • Sandpapier (optional)
  • Elektronischer Tuner (optional)
  • Erwachsene

Hinweis: Lesen Sie alle Anweisungen und tun Sie Ihre mathematischen vor Ihrer Rohre schneiden!

  1. Zuerst müssen wir einige Berechnungen tun. Musiknoten werden alle durch Geräusche bestimmter Frequenzen erzeugt. Sie können diese Frequenzen auf Rohrlängen mit der Schallgeschwindigkeit übersetzen. Hier ist wie:
  1. Um die Länge der Röhre herausfinden, die Sie benötigen, um einen gegebenen Note zu erzeugen, legen Sie Ihre Maße (in Zoll) für Rohrdurchmesser und die Frequenz des gewünschten Note (in Hertz). Die Schallgeschwindigkeit (auf Meereshöhe) ist 13,397.244 Zoll pro Sekunde. Stecken Sie diese Zahlen in und lösen für die Länge des Rohres in Zoll. Hier ein Beispiel:






  1. Sie können das Internet nutzen, um Frequenzen zu suchen und wählen alle Notizen, die Sie wollen, aber hier ist eine Liste von Noten bei bestimmten Frequenzen Sie, um loszulegen. Für die obige Berechnung, gelöst wir für die Rohrlänge erforderlich, einen D bei 587 Hz zu erzeugen (was uns eine Rohrlänge von etwa 12,65 Zoll gibt).
  2. D: 587 Hz, E: 659 Hz, F: 698 Hz, G: 784 Hz, A: 880 Hz, B: 987 Hz, C: 1046 Hz
  3. Haben Sie einen Erwachsenen Hilfe Sie eine Rohrlänge messen und schneiden zu jedem Spiel beachten Sie in Ihrer Waage enthalten. Achten Sie darauf, Ihre Rohre geschnitten etwas länger, als Sie brauchen, damit Sie sie schneiden zu stimmen hinunter sie.
  4. Schlag über den Rand der Rohre (oder schlagen Sie ein Ende mit der Hand) und verwenden Sie den Tuner oder einfach nur zuhören zu hören, wenn sie die richtige Länge sind. Sand oder sah sie nach unten je nach Bedarf.
  5. Sand nach unten ein Ende jedes Rohrs, so dass, so dass jede Außenfläche des Rohres verjüngt sich eine scharfe Kante an der Innenfläche nach unten. Dies wird Ihre Rohre klingen besser machen.
  6. Richten Sie Ihre Rohre nebeneinander in der Reihenfolge der ansteigenden Länge und Kanalband sie alle zusammen fest. Stellen Sie sicher, dass alle der geschliffenen Enden sind auch aufgereiht.
  7. Spielen Sie einige Noten! Gummi-Flip-Flops große Schlägel machen Ihre Rohre zu schlagen mit.

Sie haben ein Rohr Instrument, das Ihnen Notizen auf einer Tonleiter zu spielen.

Was passiert ist, genannt Resonanz: bewegende Teilchen gezwungen werden, eine bestimmte Anzahl von Mal pro Sekunde vibriert. Sie können Resonanz ändern, indem die Länge des Rohres zu verändern. Lassen Sie uns darüber reden, warum.

In der Luft ist die Schallgeschwindigkeit über 768 Meilen pro Stunde. Wenn Sie ein Ende eines offenen Rohrs stoßen, erzeugen Sie eine Druckwelle, die auf die anderen von einem Ende des Rohres reitet. Die Druckwelle Überschwinger tatsächlich die offenen Enden des Rohrs, Niederdruckbereiche zu schaffen, die Luft aus dem Inneren des Rohres ziehen. Dies beginnt einen neuen Zyklus mit dünner Luft. Dies hält hin und her geschieht, bis die Welle aufgrund der Reibung abklingt. Da Ton eine charakteristische Geschwindigkeit aufweist, ist die Anzahl der Male, dass dieser Hochdruck / Niederdruck-Zyklus geschieht pro Sekunde direkt abhängig davon, wie lange das Rohr ist, weil es eine gewisse Zeit für die Druckwelle benötigt, um von einem Ende zu erhalten, zu den anderen.

Autor: Alex Jacobsen

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