POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Nazwisko i imię studenta Andrzej Mikołajuk						Symbol grupy ED. 2.6
Data wyk. Ćwiczenia		Symbol ćwiczenia 5.2		Temat zadania : Wyznaczanie prędkości fali głosowej metodą rezonansu .
	ZALICZENIE			Ocena	Data	Podpis

Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest wyznaczanie prędkości fali dźwiękowej metodą rezonansu . Rezonans występuje kiedy słup powietrza ma błogość λ/4 fali dźwiękowej lub nieparzyste wielokrotności np.: 3λ/4 ,5λ/4 . Rezonans wystąpi wtedy jeśli częstotliwość drgań własna słupa powietrza w rurze i częstotliwość kamertonu będzie taka sama . rezonans charakteryzuje się tym , że wzrasta amplituda drgań a co za tym idzie i natężenie dźwięku . Znając częstotliwość wzorca i długość słupa powietrza przy którym zachodzi rezonans można obliczyć prędkość rozchodzenia się dźwięku korzystając ze wzoru v=λf . Wiemy , że prędkość rozchodzenia się dźwięku zależy od temperatury dlatego do obliczenia prędkości fali dźwiękowej w powietrzu wykorzystam wzór w postaci v₀=2(l₂ - l₁ )*f*.

Wykonanie ćwiczenia :

W celu wykonania ćwiczenia wykorzystamy układ składający się z rury z wodą do której przymocowana jest skala z której odczytuje się wysokość słupa powietrza , naczynia z wodą za pomocą którego można regulować wysokość słupa powietrza oraz zamocowanego kamertony nad wyjściem rury . Pomiaru dokonujemy w ten sposób , że na początku naczynie podnosimy maksymalnie do góry w celu skrócenia słupa powietrza , następnie drewnianym młoteczkiem uderzamy w zamocowany kamerton i odkręcamy kranik który nie pozwalał na samoczynne opadanie słupa wody po opuszczeniu naczynia z wodą . Zjawisko rezonansu nastąpi w momencie kiedy słup powietrza będzie równy λ/4 , w tym momencie należy zakręcić kranik i ustalić długość słupa powietrza .

Tabela pomiarów :

	Położenie węzłów
Pomiar	l1	l1(śr)	l2	l2(śr)	f	T	v0
	m.	m	m.	m	Hz	K	m/s
1	0,170	8,491	0,562
2	0,168		0,567
3	0,172		0,565
4	0,174		0,564
5	0,172		0,568
6	0,170		0,569
7	0,172		0,568
8	0,171	0,172	0,567	0,566	440	297	332,41
9	0,173		0,564
10	0,173		0,565
11	0,173		0,568
12	0,169		0,566
13	0,173		0,567
14	0,174		0,565
15	0,173		0,566

Obliczenia do tabeli pomiarów :

Obliczam błąd metodą różniczkową w zależności od l₁,l₂,T

Do obliczenia błędu bierzemy największe odchyłki od wartości średniej dla Δl_{1 ,} Δl₂ , a dla czasu niedokładność odczytu temperatury wynikającą z podziałki termometru .

Wnioski :

Największą niedokładność do pomiaru prędkości fali dźwiękowej w powietrzu wnosi pomiar długości słupa powietrza w róże i błąd ten powtarza się w pomiarach . Błąd pomiaru dla fali głosowej wynosi 0,052%⇒ 332,41± 5,2m/s .

---