w01fiz Wyznaczanie pr dko , Zesp˙˙ 8


Zespół 8

Inżynieria Ruchu Morskiego, rok I, gr. A

Paweł Chmielewski

Ćwiczenie nr 1

Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu

Data wykonania:

08.10.1997

Ocena:

Podpis:

TEORIA:

Dźwiękiem nazywamy fale sprężyste, oddziaływujące na organ słuchu. Zakres fal słyszalnych: 20-20000Hz, jest to tzw. zakres słyszalności. Próg (granica) słyszalności to minimalne natężenie fal dźwiękowych słyszalnych. Maksymalne natężenie dźwięku powoduje ból - jest to granica bólu. Wykres zależności obu tych granic od częstotliwości fali nazywamy audiogramem. Za miarę głośności przyjmuje się wielkość β (poziom natężenia dźwięku):

, gdzie - granica słyszalności dźwięku o częstotliwości 1000Hz.

Podstawową jednostką jest bel [B lub Be]. W praktyce korzystamy z decybeli [dB] jednostki dziesięć razy mniejszej od bela. Głośność dźwięku wyraża się w fonach.

Fale dźwiękowe mają charakter fal kulistych, a więc natężenie dźwięku jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości od źródła:

Metody pomiaru oparte są na pomiarach długości i częstości fal stojących powstałych w słupach gazu i prętach (metoda Quincke'go).

Długość fali jest to odległość pomiędzy dwoma najbliższymi punktami, zgodnymi w fazie(w każdej chwili mają takie same wychylenie)

po obliczeniach

Długość fali to droga jaką zaburzenie przebywa w ciągu jednego okresu

- liczba falowa

- prędkość fazowa- prędkość z jaką przemieszczają się punkty o tej samej fazie.

Interferencja fal

Po wykonaniu obliczeń:

Amplituda wypadkowa

W wyniku interferencji dwóch fal powstaje fala o tej samej częstotliwości i długości ale przesunięta w fazie względem składowych, oraz o zmodyfikowanej amplitudzie

(amplituda wypadkowa) przybiera wartości od 0 do 2A

po obliczeniach wzmocnienie interferencyjne

po obliczeniach wygasz. fali

Pomiar prędkości dźwięku polega na wyznaczeniu długości fali dźwiękowej o znanej częstości. Do wyznaczenia prędkości dźwięku w powietrzu korzystamy z interferometru Quincke'go, w którym zachodzi nakładanie się (interferencja) dwóch fal o tej samej częstości i amplitudzie różniących się przebytą drogą s:

,


0x01 graphic

Interferometr Quincke'go

G- głośnik

M- mikrofon


Wychylenie w punkcie M, do którego docierają obie fale wyraża wzór:

Wartość bezwzględna czynnika niezależnego od czasu jest amplitudą wychyleń wypadkowych. Zależy ona od argumentu funkcji trygonometrycznej. W punktach spełniających warunek:

wychylenia zachodzą z maksymalną amplitudą . W punktach spełniających warunek:

fale wygaszają się.

Przebieg doświadczenia

Lp.

f [Hz]

l/2 [m]

v [m/s]

vśr. [m/s]

v (teor.) [m/s]

1

2000

0,085

340

343

344

2

2150

0,08

344

343

344

3

2300

0,075

345

343

344

1.

f=2000Hz

Jednakowy obraz na oscyloskopie obserwujemy przy następujących wychyleniach ramki (d):

d1=0,145m

d2=0,23m.

l/2 otrzymujemy ze wzoru:

Prędkość obliczamy ze wzoru:

2.

f=2150Hz

Jednakowy obraz na oscyloskopie obserwujemy przy następujących wychyleniach ramki (d):

d1=0,14m

d2=0,22m.

l/2 otrzymujemy ze wzoru:

Prędkość obliczamy ze wzoru:

3.

f=2300Hz

Jednakowy obraz na oscyloskopie obserwujemy przy następujących wychyleniach ramki (d):

d1=0,13m

d2=0,205m.

l/2 otrzymujemy ze wzoru:

Prędkość obliczamy ze wzoru:

Prędkość średnia dla tych odczytów wynosi:

vśr=343m/s

Temperatura w trakcie wykonywania doświadczenia wynosiła 200C.

Z tabeli przedstawiającej zależność prędkości dźwięku od temperatury odczytujemy, że prędkość teoretyczna dźwięku w powietrzu w temperaturze 200C wynosi 344m/s.

Obliczamy odchylenie standardowe:

Obliczamy niepewność pomiarów:

poziom ufności

w danym przedziale mieści się wartość prawdziwa.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
w01fiz Wyznaczanie pr dko doc
Wyznaczanie pr dko ci fali g osowej metod rezonansu v2, Politechnika Lubelska, Studia, Studia, mate
104 09, Temat: Wyznaczanie pr˙dko˙ci d˙wi˙ku w powietrzu metod˙ przesuni˙cia fazowego.
w08fiz Wyznaczanie rozk ad, Zesp˙˙ 8
w08fiz Wyznaczanie rozk ad, Zesp˙˙ 8
ściąga - laborka v1.2, STOSUNEK PR?DKO?CI ?REDNIEJ DO PR?DKO?CI MAKSYMALNEJ
dob r silnika zabezpiecze i regulatora pr dko ci
wyznaczanie promienia krzywizny soczewki, Studia, Pracownie, I pracownia, I Pracownia, I pracownia f
wyznacz pr
Lab 1 wyznaczanie pr śr
Wyznaczanie modułu Younga metodą rozciągania, Wyznaczanie modu˙u Younga metod˙ rozci˙gania drutu i s
WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA PODCZAS PRÓBY 1, WYZNACZANIE MODU?U YOUNGA PODCZAS PR?BY
Wyznaczanie zacisków maszyn pr , Politechnika Poznańska
FIZ-47, 1.Cel ˙wiczenia: Wyznaczenie charakterystyki o˙wietleniowej fotoogniwa oraz zbadanie
06, WNIOSKI1, Pr˙dko˙˙ d˙wi˙ku wyznaczona w tym ˙wiczeniu za pomoc˙ fali stoj˙cej
Wyznaczanie niezbędnego strumienia objętości powietrza do pr
WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA WNIKANIA CIEPŁA W PRZEPŁYWIE WYMUSZONYM, Uczelnia, Semestr 6, Inżynieria C

więcej podobnych podstron