Стоячие акустические волны в прямоугольном волноводе

[eugrita]

Для прямого вертикального волновода(трубы) длиной l, расположенного в среде(воздухе или воде), как указано на рис надо
вывести ф-лу для возможных частот продольных волн, возбуждаемых в волноводе, при которых образуется стоячая волна;

причем решать такую задачу надо прорисовыванием возможных стоячих волн на длине волновода при различных длинах волн так, чтобы на длине укладывалось, в соответствии с граничными условиями, требуемое число полуволн и четвертей волн. типа рис ниже

Мне непонятно, что будет на открытой границе типа воздух-воздух и воздух-вода

[fred1996]

При анализе звуковых волн принято говорить о продольных смещениях "молекул воздуха", и изменениях давления.
В стоячей волне в соответствующих местах образуются узлы (ноды) и пучности (антиноды)
Причем таким образом, что узлу смещения соответствует пучность по давлению.
Если у вас оба конца трубки закрыты, в этих местах мы имеем узел по смещеию и значит максимальную амплитуду по давлению (пучность)
Если конец открыт, то в первом приближении там образуется узел по давлению, поскольку снаружи мы имеем практически постоянное давление, а звуковая волна вне трубки быстро гаснет. Соответственно на такой открытой границе мы имеем пучность по смещению.
И в случае, когда у нас один конец открыт, а второй закрыт, в нашей трубке укладывается ровно четверть длины волны первой гармоники. Соответственно три четверти второй, пять четвертей третьей и тд.

Ну а насчет прохождения звуковой волны через границу вода-воздух все достаточно прозрачно. В смысле абсолютно непрозрачно. Волна практически полностью отразится от границы. То есть ее можно считать просто закрытым концом.

[Munin]

eugrita в сообщении #1218697 писал(а):

Мне непонятно, что будет на открытой границе типа воздух-воздух и воздух-вода

А каковы ваши собственные попытки решения?

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- отсутствуют собственные содержательные попытки решения задачи.

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.