Częstotliwość	Położenie					Różnica położeń				Długość	Prędkość
[Hz]	Kolejnych minimów [mm]					kolejnych minimów [mm]				fali [m]	fali [m/s]
	a1	a2	A3	a4	a5	A1	A2	A3	A4
600	130	430				300				0,600	360
800	105	310				205				0,410	328
1000	67	239	412			172	173			0,345	345
2000	50	135	223	307	392	85	88	84	85	0,171	342
2300	56	92	130	166	194	36	38	36	28	0,69	158
2500	47	116	187	254	324	69	71	67	70	0,138	345
2800	24	86	147	209	271	62	61	62	62	0,123	344
3000	24	81	140	196	250	57	59	56	54	0,113	339
3300	22	74	124	171	227	52	50	47	56	0,102	336,6

Opracowanie wyników dla fal rozchodzących się w powietrzu:

Wartość prędkości fali dla 600 Hz traktujemy jako błąd gruby i nie uwzględniamy w czasie dalszych obliczeń. Dodatkowo do obliczeń nie bierzemy wartości prędkości dla częstotliwości 2300, ponieważ pomiary minimów są nieprawidłowe. Spowodowane to jest problemami z przyrządem pomiarowym.

Wartość średnią prędkości obliczamy jako średnią arytmetyczną wszystkich pomiarów:

V_śr

Gdzie :

liczba pomiarów ( dla nas n = 7 )

prędkość uzyskana dla poszczególnej częstotliwości

Wyznaczona przez nas doświadczalnie prędkość dźwięku wynosi :

V_śr=339,94 [m/s]

Błąd standardowy dla prędkości średniej obliczamy ze wzoru:

=

Błąd standardowy wynosi :
= 2,15 [m/s]

Aby móc porównać wartość tabelaryczną (dla temperatury 0) prędkości rozchodzenia się fali z wartością otrzymaną przez nas w doświadczeniu musimy uwzględnić różnicę temperatur. Temperatura w pracowni wynosiła 23 stopnie (
- co wynika z dokładności termometru wykorzystanego do pomiaru temperatury).

Korzystamy ze wzoru:

V₍₀₎ =
=
V_śr

Wyznaczona przez nas wartość dla 0 stopni wynosi 327,01 [m/s].

Korzystając z prawa przenoszenia błędów oraz przyjmując wartość T­₀ jako stałą wyznaczamy błąd :

=0,32%

Błąd względny wynosi 0,105 [ m / s ]

Prędkość wyznaczona przez nas w doświadczeniu wynosi:

.

Wartość odczytana przez nas z tablicy to 331,4[m/s], a więc błąd względny wyniósł 0,96%.

Obliczenie stosunku

Korzystamy ze wzoru na prędkość dźwięku w gazach:

dla

Aby obliczyć ciężar cząsteczkowy powietrza korzystamy z tablicowych wiadomości dotyczących jego składu:

78% - azotu N₂, 21% - tlenu O₂ 1% - argonu Ar

Podstawiając do wzoru:

Z prawa przenoszenia błędów:

Ostatecznie:

Wartość odczytana z tablic
wynosi 1,40 .

Wnioski:

Ćwiczenie miało na celu wyznaczenie zależności prędkości dźwięku w powietrzu od częstotliwości. Jak wynika z przeprowadzonych przez nas pomiarów, prędkość nie zależy od częstotliwości poruszającej się fali (co łatwo zaobserwować na wykresie). Niewielkie rozbieżności mogą być spowodowane niedokładnością narzędzi pomiarowych wykorzystanych przez nas w ćwiczeniu. Do obserwacji dochodzących sygnałów wykorzystaliśmy oscyloskop przy pomocy którego nie mogliśmy idealnie wyznaczyć wartości kolejnych minimów. Błędy mogły powstać również przez niestabilność pracy generatora jednak nie miały one dużego wpływu na ostateczne wyniki pomiarów.

---