WPROWADZENIE
Drgania ciał umieszczonych w ośrodku sprężystym stanowią *ródła zaburzenia , które dzięki własnościom sprężystym ośrodka rozprzestrzenia się w nim. Takie rozprzestrzeniające się zaburzenie , któremu towarzyszy przenoszenie energii i pędu przez cząsteczki ośrodka bez zmiany ich średniego położenia , nazywa się falą. Jeśli częstość wzbudzonych drgań jest z zakresu 16 Hz -20 kHz to mówimy o fali d*wiεkowej.
Równanie opisujące rozchodzenie się małych zaburzeń sprężystych a także fal świetlnych w próżni to klasyczne równanie falowe:
∂2Ψ(z,t) ∂2Ψ(z,t)
___ = V2 ____
∂ t2 ∂z2
W przypadku fal sinusoidalnych wzbudzonych przez drganie w *ródle
G(0,t) = A . sin ω.t
w punkcie obserwacji r mamy
r
G(r,t) = A(r).sin ω(t - _ )
v
POMIARY
Lp |
f [kH]
|
||||||||||||
|
2,5
|
3
|
4
|
5
|
5,5
|
8
|
|||||||
|
z |
λ |
z |
λ |
z |
λ |
z |
λ |
z |
λ |
z |
lλ |
|
|
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
|
1 |
289 |
149 |
129 |
118 |
127 |
79 |
118 |
73 |
108 |
67 |
128 |
44 |
|
2 |
438 |
140 |
247 |
138 |
206 |
94 |
191 |
64 |
175 |
76 |
172 |
49 |
|
3 |
578 |
139 |
385 |
129 |
300 |
88 |
255 |
71 |
251 |
70 |
221 |
43 |
|
4 |
717 |
147 |
514 |
111 |
388 |
87 |
326 |
69 |
321 |
67 |
264 |
42 |
|
5 |
864 |
186 |
625 |
127 |
475 |
85 |
395 |
70 |
388 |
59 |
306 |
43 |
|
6 |
1050 |
|
752 |
110 |
560 |
84 |
465 |
67 |
447 |
79 |
349 |
47 |
|
7 |
|
|
862 |
119 |
644 |
90 |
532 |
73 |
526 |
60 |
396 |
|
|
8 |
|
|
981 |
|
734 |
101 |
605 |
|
586 |
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
835 |
|
|
|
|
|
|
|
|
śr λ |
|
152,2 |
|
121,7 |
|
88,5 |
|
69,6 |
|
68,3 |
|
44,7 |
|
Δλ |
|
8,9 |
|
3,8 |
|
2,4 |
|
1,3 |
|
2,9 |
|
1,2 |
|
v[m/s] |
|
380,5 |
|
365,1 |
|
354 |
|
347,8 |
|
375,5 |
|
357,3 |
|
Δ v |
|
22,3 |
|
11,4 |
|
9,6 |
|
6,5 |
|
16 |
|
9,7 |
z - odległość mikrofonu od wzmaczniacza
śr λ - średnia długości fali
V - prędkość dżwięku
f - częstotliwość generatora
Δλ - średni błąd kwadratowy długości fali
ΔV - bład prędkości
V = f ⋅ λ
ΔV = f ⋅ Δλ + λ
Ponieważ błąd pomiaru częstotliwości jest pomijalnie mały wyrażenie na ΔV przyjmuje postać :
ΔV = f . Δλ
WNIOSKI
Prędkość dżwięku w powietrzu wg. tablic wynosi V = 343 m/s w temperaturze 200 C.
Jak wynika z przeprowadzonych wyliczeń prędkość dżwięku nie jest zależna od częstotliwości badanej fali .
Błędy są najprawdopodobniej spowodowane określoną jakością mikrofonu i głośnika , a także faktem iż środowisko w jakim były przeprowadzone badania nie było całkowicie wytłumione .