2019年 第59屆科學展覽會-奇妙的伸縮「管」樂-佳作

研究名稱：奇妙的伸縮「管」樂

科展作者：吳大睿 曾柏予 吳守博 紀呈穎

研究摘要

本實驗主要探討「哨子吸管」與「自製哨子吸管」構造對響度、音調的影響，以行動載

具的Science Journal蒐集收音數據，再以電腦的Audacity輸出頻譜圖，取得波圖形與高低音分布圖。研究顯示。當空氣在哨子吸管中流動，經過管壁內凹凸不平的螺紋而被擾動產生聲音。吸管長度與風速相關，在固定風速8m/s，吸管太短則無法發出聲音。管內螺紋對哨子吸管的發聲有關，哨子吸管密合較無法發出聲音，多氣流聲。哨子吸管拉開位置與密合位置的變換會影響發聲的狀況。彎曲會對哨子吸管的發聲影響大。我們進一步利用3D列印自製哨子吸管，發現PP材質的一般哨子吸管較具有彈性，振動頻率較佳，導致較好的發聲效果。PLA材質的正方形螺紋會比三角形螺紋有較好的發聲效果。

研究動機

我們有一次在學校上課的時候，老師送給我們一個很像吸管的東西，但是對它吹氣會發出聲音，此外，我們發現了有一種可以伸縮的，在它全部拉長之後，就可以發出很高的聲音，若全部縮起來，則不會發出聲音。

我們進一步發現，這個東西叫做哨子吸管，上面的波浪數量和長度還有口徑大小不同會影響它所發出的聲音，而它為甚麼能發出聲音？增加長度會不會讓聲音更高?改變口徑會不會影響聲音?改變風速會不會影響聲音?這些都是我們想要去研究探討的，於是我們開始了這一次實驗設計量多也質精的研究。

研究目的

一、研究一：探討不同風速對「哨子吸管」響度、音調的影響。

二、研究二：探討「哨子吸管」構造對響度、音調的影響。

（一）探討「哨子吸管」長度對響度、音調的影響。

（二）探討「哨子吸管」螺紋密合格數對響度、音調的影響。

（三）探討「哨子吸管」螺紋密合位置對響度、音調的影響

（四）探討「哨子吸管」螺紋拉開格數對響度、音調的影響。

（五）探討「哨子吸管」螺紋拉開位置對響度、音調的影響。

（六）探討「哨子吸管」彎曲圈數對響度、音調的影響。

（七）比較「哨子吸管」不同螺紋密合格數與拉開格數的響度、音調。

（八）比較「哨子吸管」不同螺紋密合位置與拉開位置的響度、音調。

三、研究三：探討「自製哨子吸管」構造對響度、音調的影響。

（一）探討「自製哨子吸管」螺紋寬度對響度、音調的影響。

（二）探討「自製哨子吸管」內部螺紋形狀對響度、音調的影響。

（三）比較「哨子吸管」與「自製哨子吸管」螺紋寬度的響度、音調。

（四）比較「哨子吸管」與「自製哨子吸管」內部螺紋形狀的響度、音調。

自製聲音檢測裝置

＃科學展覽會