EAIiE |
Habdank-Wojewódzki Mikołaj Bisikiewicz Krzysztof |
Rok: I |
Grupa: I |
Zespół: 4 |
||||
Pracownia fizyczna |
Temat: Interferencja fal akustycznych |
Nr ćw.: 25 |
||||||
Data wykonania: 8,9 IV 2000 |
Data oddania: |
Zwrot do poprawki: |
Data oddania: |
Data zaliczenia: |
Ocena: |
Cel ćwiczenia:
Wyznaczenie prędkości dźwięku w gazach metodą interferencji fal akustycznych, przy użyciu rury Quinckego. Wyznaczenie wartości Cp/Cv dla badanych gazów.
Wprowadzenie:
Fale powstające w ośrodkach sprężystych nazywamy falami mechanicznymi.
Powstają one na wskutek wychylenia pewnego fragmentu ośrodka sprężystego z położenia równowagi, co w następstwie powoduje drgania fragmentu wokół tego położenia. Dzięki sprężystym właściwościom ośrodka drgania te są przekazywane kolejno do coraz dalszych jego części, w wyniku czego zaburzenie przechodzi przez cały ośrodek. Przykładem podłużnej fali mechanicznej są fale dźwiękowe rozchodzące się w różnego rodzaju gazach (najczęściej jest to powietrze), cieczach i ciałach stałych.
Zakres częstotliwości (nazywany zakresem słyszalności), jakie mogą mieć podłużne fale mechaniczne jest bardzo szeroki: od 20 Hz do około 20000 Hz. Poniżej dolnej granicy występują infradźwięki, natomiast powyżej górnej ultradźwięki. Wszystkie elementy drgające powodujące powstawanie fal dźwiękowych na przemian zagęszczają i rozrzedzają otaczające je powietrze; zagęszczanie następuje w czasie ruchu do przodu , a rozrzedzanie w czasie ruchu powrotnego.
W przypadku, gdy źródłem fali dźwiękowej jest ośrodek wykonujący drgania harmoniczne, powstaje fala sinusoidalna. Odchylenie lokalnego ciśnienia od stanu równowagi, rozchodzące się wzdłuż drogi x określone jest wzorem:
y = A sin (kx ± ωt)
gdzie: A - amplituda; k - liczba falowa ; ω - częstość .
Interferencja fal akustycznych zachodzi gdy dwie lub więcej fal spotyka się na swojej drodze. Stosując zasadę superpozycji możemy ilościowo opisać to zjawisko.