Nr ćwiczenia 104 |
Data 30.04.2009 |
Imię i Nazwisko Grzegorz Kordus |
Wydział Technologii Chemicznej |
Semestr II |
Grupa Nr lab. |
Prowadzący: dr Bogusław Furman |
Przygotowanie |
Wykonanie |
Ocena |
Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu metodą badania przesunięcia fazowego
Wzór określający prędkość dźwięku w zależności od rodzaju gazu i temperatury:
(I)
Dla obliczenia prędkości dźwięku w powietrzu skorzystamy ze wzoru :
(II)
gdzie λ jest długością fali, a f - częstotliwością.
Przebieg ćwiczenia:
Połączyć układ elektryczny według schematu na rys. 22.2. Głośnik dołączamy do wyjścia mocy generatora, a płytki X oscyloskopu do wyjścia napięciowego. Oba wyjścia mają tę samą fazę, lecz ich amplitudy są regulowane niezależnie.
Uruchomić generator akustyczny, nastawić wybraną częstotliwość.
Uruchomić oscyloskop.
Potencjometrami wzmocnienia X i Y oscyloskopu ustawić obraz o wielkości około ½ wielkości ekranu.
Zmieniając odległość mikrofonu od głośnika w całym możliwym zakresie, znaleźć położenia, w których obraz na ekranie jest linią prostą o takim samym znaku współczynnika nachylenia. Oszacować czy odległość między kolejnymi położeniami są w przybliżeniu takie same. Gdy nie są, pomiary należy odrzucić, gdyż oznacza to że wystąpiły efekty dodatkowe.
Obliczyć średnią różnicę położeń mikrofonu oraz długość fali.
Dla obliczonej długości fali obliczyć prędkość dźwięku z równania (II)
Obliczyć prędkość dźwięku dla kilku innych częstotliwości.
Obliczyć średnią prędkość dźwięku oraz odchylenie standardowe średniej.
Obliczyć prędkość dźwięku na podstawie równania (I) i porównać z wynikiem eksperymentalnym.