Лабораторная работа №3-о определение скорости звука в воздухе методом сложения взаимно перпендикулярных колебаний - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Лабораторная работа №24 определение скорости звука методом стоячей... 1 61.23kb.
Определение скорости звука 1 186.1kb.
Лабораторная работа №11 определение коэффициента пуассона для воздуха... 1 90.11kb.
Лабораторная работа №2-о определение скорости звука и модуля юнга... 1 58.82kb.
Лабораторная работа измерение скорости звука в воздухе с использованием... 1 54.18kb.
Лабораторная работа №6 а Определение момента инерции тел методом... 1 52.18kb.
Математический маятник 1 37.84kb.
Лабораторная работа №17 Определение декремента затухания звучащего... 1 39.25kb.
Лабораторная работа №5 (фм-15) определение скорости снаряда с помощью... 1 117.49kb.
Лабораторная работа №51-к изучение колебаний физического маятника... 1 281.91kb.
Лабораторная работа №1 математический маятник 1 29.38kb.
Урок физики в 10 классе по теме: «Звуковые волны. Скорость звука» 1 45.98kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Лабораторная работа №3-о определение скорости звука в воздухе методом сложения взаимно - страница №1/1



Лабораторная работа №3-О

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ МЕТОДОМ СЛОЖЕНИЯ ВЗАИМНО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Цель работы - ознакомление с методом измерения скорости звука с помощью электронного осциллографа.

Описание методики эксперимента. Звуковая волна возбуждается колеблющейся мембраной репродуктора, напряжение на который подаётся от звукового генератора (рис.1). Частота колебаний может изменяться от 20 до 20000 Гц.

Скорость звука в любой среде равна:

v = l×n. (1)

Задавая определённую частоту n (w) и измеряя длину l волны, распространяющейся от репродуктора в окружающей среде, можно по формуле (1) рассчитать скорость звука в этой среде при определённой её температуре Т.





Х

Y

ЗГ

ЭО

Репр.

Микр.

L

Рис.1


Для измерения длины волны используется электронный осциллограф. На горизонтальные пластины осциллографа подаётся напряжение непосредственно от звукового генератора: Ux(t)=Uxosinwt. На вертикальные пластины подаётся напряжение от микрофона, расположенного на некотором расстоянии L от репродуктора. Это напряжение изменяется с той же частотой, что и на репродукторе, однако, запаздывает по времени на величину t = L/v: Uy(t)=Uyosinw(t-L/v). На экране осциллографа наблюдаются фигуры Лиссажу - результат сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний Ux(t) и Uy(t). Разность фаз этих колебаний равна Dj=wL/v. При выполнении условия:

Dj=2pn (n=0,1,2,3...) (2)

на экране наблюдается отрезок прямой, проходящей через 1ый и 3ий квадранты. Перемещая микрофон относительно репродуктора, можно изменять разность фаз Dj. При этом на экране наблюдаются эллипс, окружность или прямая линия.

Если зафиксировать положение микрофона Lо, соответствующее условию (2), то разность фаз будет равна: Dj1=wLо/v=2pn. (3)

Если затем передвинуть микрофон на расстояние Lо+DL так, чтобы после сменяющихся фигур Лиссажу опять восстановилась прямая, соответствующая условию (2), то разность фаз колебаний станет равной:



Dj2=w(Lо+DL)/v=2p(n+1). (4)

Из уравнений (3) и (4) следует wDL/v=2p или DL= v/n, то есть DL=l.



Повторив этот эксперимент несколько раз, определяют среднее значение длины волны <l> и затем рассчитывают скорость звука в воздухе:

v = <l>×n. (5).

Скорость звука в воздухе существенно зависит от температуры- v~. Поэтому, используя значение скорости звука v, измеренное при некоторой температуре Т, можно получить значение скорости vо, соответствующее температуре Т=00С (273К): vо = v=<l>×n. (6)

Результаты измерений:

t=200C, T=293K

n, Гц

L, м

l, м

<l>, м

Dli, м

<Dl>, м

v, м/с

v0, м/с

















































































































































v=n= … м/с,

v0=<l>n=v= … м/с.

Расчёт погрешности измерений:

1. Абсолютная погрешность, допускаемая при прямых измерениях:

а)длина волны - случайная (средняя квадратичная) погрешность -

<Dl>== … (м); <Dl>= … (м);

б)частота ® приборная погрешность - Dn=0,5.Цn=0,5.100=50 (Гц);

в)температура ® приборная погрешность - DТ=0,5.ЦТ=0,5.1=0,5 (К).

Относительная погрешность, допускаемая при косвенных измерениях:

dv===» … %, Dv0=v0.dv0= … (м/с).

v0=( … ± … ) м/с.

Вывод: Освоена методика измерения скорости звука с помощью электронного осциллографа.

Определена скорость звука в воздухе при температуре Т=…0С: v= …м/с и при температуре Т=00С: v0=( … ± … ) м/с.




МУ составлены: доц.Петренко Л.Г. 11.07.2014





Большая часть политиков, увы, ублюдки не от рождения, а по призванию. Кэтрин Уайтхорн
ещё >>