3582308315

ćwiczenia

104

Data:

Wydział

Elektryczny

Semestr

Grupa El nr lab. 3

Przygotowanie:

Wykonanie:

Ocena ostateczna:

Temat: Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu metodą badania

przesunięcia fazowego

I. W stęp teoretyczny

Rozchodzenie się dźwięku odbywa się w postaci fali mechanicznej i może mieć miejsce tylko w ośrodku sprężystym. Jeżeli pewien element ośrodka, którego cząsteczki są ze sobą wzajemnie związane, pobudzimy do drgań, wówczas energia drgań tego elementu będzie przekazywana do punktów sąsiednich i wywoływała ich drgania Proces rozchodzenia się drgań w ośrodku nazywamy falą .Zauważmy, że w ruchu falowym cząsteczki ośrodka nie podążają za rozchodzącą się falą, lecz drgają wokół ustalonych położeń równowagi. Jeżeli kierunek drgań cząsteczek i kierunek rozchodzenia się fali są zgodne, falę nazywamy podłużną , jeżeli natomiast drgania cząsteczek odbywają się w kierunku prostopadłym do kierunku rozchodzenia się Mi, Mę nazywamy poprzeczną.

Charakter Mi rozchodzącej się w ośrodku zależy od jego własności sprężystych Jeżeli wskutek przesunięcia jednej warstwy ośrodka względem drugiej powstają siły sprężyste dążące do przywrócenia warstwy przesuniętej do połażenia równowagi, to w ośrodku mogą się rozchodzić fale poprzeczne i podłużne (na ogół ośrodkiem takim jest ciało stałe). Gdy między przesuniętymi warstwami ośrodka siły sprężyste nie występują, to w ośrodku takim mogą się rozchodzić tylko fale podłużne (tak dzieje się w cieczach i gazach).

Najczęściej spotykanym ruchem drgającym jest ruch harmoniczny, w którym wychylenie „y" zmienia się w czasie „t" według równania:

y =Asin ( ceOH-ęę?)

Faza początkowa <p₀ określa stan ruchu w chwili t = 0 i jest obrany w sposób dowolny. Obierając np. <p₀= 0 przyjmujemy, że w chwili t = 0 punkt drgający przechodzi przez położenie równowagi na stronę wychyleń dodatnich Fazę wyrażamy w jednostkach kątowych (stopniach lub radianach). Przykładowy wykres ruchu harmonicznego z zaznaczeniem niektórych faz przedstawia rysunek.

Wykres y = sin x