Nazwisko Kraczkowski Imię Krzysztof							Wydział E Grupa ED 3.2
Data wykonania 96.12.17		Numer ćwiczenia M 5.2		Temat ćwiczenia : Wyznaczanie prędkości fali głosowej metodą rezonansu
Zaliczenie		Ocena		Data	Podpis

Opis ćwiczenia

Do pomiarów wykorzystuje się przyrząd przedstawiony na rysunku. Składa się on z rury z wodą R, skali S, na której odczytuje się wysokość słupa wody, naczynia z wodą N połączonego z rurą z wężem gumowym. Między rurę R i naczynie N wstawiony jest kran umożliwiający łączenie lub rozdzielanie naczyń R i N. Położenie zbiornika N może być zmieniane. Umożliwia to regulację wysokości słupa powietrza w rurze R. Kamerton należy zamocować nad wylotem rury tak, aby nie dotykał do jej brzegów. Celem dokonania pomiaru długości fali λ odkręcamy kran i podnosimy naczynie N jak najwyżej, co odpowiada minimalnej długości słupa powietrz w rurze. Następnie zamykamy kran i opuszczamy zbiornik N w dół. Uderzając drewnianym młoteczkiem w kamerton równocześnie odkręcamy częściowo kran. Powoduje to powolne obniżanie się w rurze R poziomu wody. Gdy wysokość słupa powietrza w rurze R będzie równa 1/4 λ , wystąpi zjawisko rezonansu, co przejawi się maksymalnym natężeniem tonu. W tym momencie należy zamknąć i ustawić wskazówkę W na poziomie wody w rurze (jest to miejsce pierwszego węzła fali stojącej) i dokonać odczytu położenia l₁ wskazówki na skali. Pomiaru tego położenia należy dokonać wielokrotnie. Następnie postępując analogicznie wyznaczamy położenie l₂ drugiego węzła fali stojącej.

Schemat przyrządu do pomiaru prędkości fali głosowej

Pomiary i obliczenia

Lp.	l1		l2		f	T	v
	[ m ]	[ m ]	[ m ]	[ m ]	[ 1/s ]	[ K ]	[ m/s ]
1	0,170	0,167	0,565	0,564	440	299	333,94
2	0,167		0,560
3	0,165		0,565
4	0,162		0,548
5	0,170		0,566
6	0,170		0,566
7	0,167		0,565
8	0,168		0,566
9	0,165		0,559
10	0,163		0,568
11	0,168		0,560
12	0,170		0,567
13	0,163		0,566
14	0,168		0,565
15	0,162		0,569

Prędkość fali głosowej obliczyłem ze wzoru:

Rachunek błędów

Maksymalny błąd względny wielkości v₀ szacujmy na podstawie powyższego wzoru metodą różniczkowania.

Δl₁ = Δl₂ = 1 mm = 0,001 m -najmniejsza działka na skali przymiaru

ΔT = 1 K -najmniejsza działka na skali termometru

Błąd bezwzględny maksymalny wynosi:

Δv₀ = 0,008 * 333,94 m/s =2,67 m/s

Wynik pomiaru zapiszemy:

v₀ = ( 333,94 ± 0,008 ) m/s

Błąd względny popełniony wynosi:

---