Question

Почему при стоячей волне в закрытой трубе у открытого конца возникает пучность, а у закрытого – узел?​

Answer 1

Ответ:

Если среда, от которой происходит отражение, более плотная, чем среда, в которой распространяется волна, на границе сред получается узел; в противоположном случае - пучность.

Answer 2

Появление пучности или узла на концах закрытой трубы при стоячей волне объясняется взаимодействием падающей и отраженной волн.

Стоячая волна образуется в закрытой трубе из-за интерференции двух противоположных направлений волн, движущихся внутри трубы. При этом, если конец трубы является открытым, то на этом конце возникает узел (место минимального колебания) волны. Это происходит потому, что волна отражается от открытого конца без изменения фазы. Падающая и отраженная волны складываются между собой и создают стоячую волну, в которой узел образуется на открытом конце.

С другой стороны, если конец трубы является закрытым, то на этом конце возникает пучность (место максимального колебания) волны. В этом случае, отраженная волна меняет фазу на 180 градусов при отражении от закрытого конца. Падающая и отраженная волны складываются с фазовым сдвигом, и это приводит к образованию стоячей волны, в которой пучность образуется на закрытом конце.

Таким образом, различные условия отражения волн открытым и закрытым концами трубы приводят к образованию узла на открытом конце и пучности на закрытом конце при стоячей волне в закрытой трубе.