• Laboratorium fizyki CMF PŁ

• Dzień Środa x2 godzina 16.15 - 18.00 grupa A6

Wydział EEIiA

semestr II rok akademicki 2005/2006

ocena _____

1.Wstęp

Celem doświadczenia jest wyznaczenie prędkości rozchodzenia się dźwięku w powietrzu. W tym celu posługujemy się efektem Dopplera polegającym na zmianie częstotliwości fal wraz z poruszaniem się źródła dźwięku w stosunku do obserwatora. Gdy źródło dźwięku zbliża się do obserwatora częstotliwość fal dochodzących do niego zwiększa się. W przypadku oddalania się źródła częstotliwość zmniejsza się.

2.Wyniki pomiarów

[dopisac do wykresu opis prostych prędkość w m/s, czestowliwosc w Hz]

3.Wyznacznie prędkości dźwięku

Za pomocą metody najmniejszych kwadratów wyliczamy współczynniki równania

f_o = aυ + b.

Pomiar I

a = 691,12487 [1/m] Δa = 474.29593 [1/m]

b = 16865.81384 [1/s] Δb = 81,30864 [1/s]

korelacja: 0,64377

Na podstawie wzoru:

c_obl = f_o / a

Otrzymujemy wartość prędkości dźwięku w powietrzu równą:

c_obl=16977,4 [1/s] / 691,12487 [1/m] = 25,56 [m/s]

4.Określenie błędów bezwzględnego i względnego

Błąd bezwzględny:

Δf =

Δf₁ = 17073,3 [Hz]

Δf₂ = 16896,1 [Hz]

Δf₃ = 17170,9 [Hz]

Δf₄ = 16860,6 [Hz]

Błąd względny:

Δf / f_o

Δf₁ / f_o = 1,0056

Δf₂ / f_o = 0,9952

Δf₃ / f_o = 1,0113

Δf₄ / f_o = 0,9931

5.Maksymalny błąd bezwzględny prędkości dźwięku

Δ f_o obliczone na podstawie metody Studenta wynosi : 252,20203 [Hz]

Δc = 17,92 [m/s]

6.Wartość prędkości dźwięku

c = c_obl ± Δc = (25,56 ± 17,92) [m/s]

7.Dyskusja otrzymanych wyników

Jak widać wynik przez nas otrzymany znacznie odbiega od wartości rzeczywistej prędkości rozchodzenia się dźwięku w powietrzu, która wynosi 332 m/s.

Błędy mogą wynikać przede wszystkim z niedokładności przyrządów użytych w doświadczeniu do badania efektu Dopplera. Należy zauważyć, że wagonik bardzo hałasował, zmieniając rejestrowane wartości częstotliwości tak, że trudno było otrzymać wynik zgodny z teorią. Pomiary były wykonywane w pomieszczeniu, w którym panował dość znaczny hałas, co również wpłynęło na wyniki.

imię i nazwisko

nr indeksu

imię i nazwisko

nr indeksu

imię i nazwisko

nr indeksu

Kod ćwiczenia	Tytuł ćwiczenia
M1	Pomiar prędkości dźwięku w powietrzu na podstawie efektu Dopplera

---