POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI	Sprawozdanie z ćwiczeń Nr 11
AGNIESZKA SŁABA	Temat: Wyznaczenie prędkości dźwięku metodą składania drgań elektrycznych.
Wydział PPT/IB	Data:16-12-1996	Ocena:

WPROWADZENIE

Drgania ciał umieszczonych w ośrodku sprężystym stanowią *ródła zaburzenia , które dzięki własnościom sprężystym ośrodka rozprzestrzenia się w nim. Takie rozprzestrzeniające się zaburzenie , któremu towarzyszy przenoszenie energii i pędu przez cząsteczki ośrodka bez zmiany ich średniego położenia , nazywa się falą. Jeśli częstość wzbudzonych drgań jest z zakresu 16 Hz -20 kHz to mówimy o fali d*wiεkowej.

Równanie opisujące rozchodzenie się małych zaburzeń sprężystych a także fal świetlnych w próżni to klasyczne równanie falowe:

∂²Ψ(z,t) ∂²Ψ(z,t)

___ = V² ____

∂ t² ∂z²

W przypadku fal sinusoidalnych wzbudzonych przez drganie w *ródle

G(0,t) = A ^. sin ω^.t

w punkcie obserwacji r mamy

r

G(r,t) = A(r)^.sin ω(t - _ )

v

POMIARY

Lp	f [kH]
	2,5		3		4		5		5,5			8
	z	λ	z	λ	z	λ	z	λ		z	λ	z	lλ
	mm	mm	mm	mm	mm	mm	mm	mm		mm	mm	mm	mm
1	289	149	129	118	127	79	118	73		108	67	128	44
2	438	140	247	138	206	94	191	64		175	76	172	49
3	578	139	385	129	300	88	255	71		251	70	221	43
4	717	147	514	111	388	87	326	69		321	67	264	42
5	864	186	625	127	475	85	395	70		388	59	306	43
6	1050		752	110	560	84	465	67		447	79	349	47
7			862	119	644	90	532	73		526	60	396
8			981		734	101	605			586
9					835
śr λ		152,2		121,7		88,5		69,6			68,3		44,7
Δλ		8,9		3,8		2,4		1,3			2,9		1,2
v[m/s]		380,5		365,1		354		347,8			375,5		357,3
Δ v		22,3		11,4		9,6		6,5			16		9,7

z - odległość mikrofonu od wzmaczniacza

śr λ - średnia długości fali

V - prędkość dżwięku

f - częstotliwość generatora

Δλ - średni błąd kwadratowy długości fali

ΔV - bład prędkości

V = f ⋅ λ

ΔV = f ⋅ Δλ + λ

Ponieważ błąd pomiaru częstotliwości jest pomijalnie mały wyrażenie na ΔV przyjmuje postać :

ΔV = f ^. Δλ

WNIOSKI

Prędkość dżwięku w powietrzu wg. tablic wynosi V = 343 m/s w temperaturze 20⁰ C.

Jak wynika z przeprowadzonych wyliczeń prędkość dżwięku nie jest zależna od częstotliwości badanej fali .

Błędy są najprawdopodobniej spowodowane określoną jakością mikrofonu i głośnika , a także faktem iż środowisko w jakim były przeprowadzone badania nie było całkowicie wytłumione .

---