Ćwiczenie Nr 209

Temat: wyznaczanie częstotliwości drgań widełek stroikowych (kamertonu) za pomocą rury Quinckego

I. Literatura:

1. Sz. Szczeniowski, Fizyka dośw., cz.I, PWN, W-wa, rozdz. XV i XVI,

2. R. Resnick, D. Halliday, Fizyka, t. I, PWN, W-wa, rozdz. 19 i 20,

3. Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki w politechnice, praca zbiorowa pod red.T.Rewaja.

II. Tematy teoretyczne:

Ruch falowy: rodzaje fal, równanie fali płaskiej, wielkości charakteryzujące ruch falowy; zjawisko interferencji fal, zasada suprerpozycji, fala stojąca, warunki powstawania fali stojącej (jakościowe i ilościowe); metody wyznaczania częstotliwości fal dźwiękowych.

III. Metoda pomiarowa:

Częstotliwość drgań widełek stroikowych wyznaczana jest ze wzoru:

gdzie
₀ = 331,3 m/s jest prędkością fali w temperaturze T_o = 273 K.

IV. Zestaw pomiarowy:

Rura Quinckego, miara metrowa z podziałką milimetrową, dwa kamertony, młoteczek do wzbudzania kamertonów.

V. Wykonanie ćwiczenia:

1. Wprawić kamerton w drgania (uderzyć kamerton młoteczkiem) i umieścić go w pobliżu otwartego końca rury. Obniżający poziom wody w rurze dobrać taką wysokość słupa powietrza, aby natężenie dźwięku osiągnęło maksimum i określić położenie powierzchni wody (l₁).

Pomiar wykonać co najmniej pięciokrotnie, starając się za każdym razem od nowa ustalać stan rezonansu (rozrzut w wynikach jest naturalny).

2. Zwiększając wysokość słupa powietrza w rurze, znaleźć kolejne (najbliższe) miejsce rezonansu; pomiar l₂ wykonać jak w punkcie (1).

3. Takie same pomiary wykonać dla kamertonu drugiego.

4. Zanotować temperaturę otoczenia.

5. Przeprowadzić obliczenia, wyniki przestawić w postaci
   

(
całkowita niepewność pomiaru częstotliwości uwzględniająca zarówno niepewności przypadkowe jak i systematyczne - patrz przypis na końcu niniejszej instrukcji).

VI. Propozycja zapisu wyników:

v₀ =

T_o =

T =

Nr kamertonu	Nr pomiaru	[m]	[m]	[m]	[m]	[s^-1]	[s^-1]
I	1 2 3 4 5
II	1 2 3 4 5

Dokładne omówienie sposobu wyznaczenia niepewności pomiarowej
znajduje się w internecie (

---