PRACOWNIA FIZYCZNA AKADEMII PODLASKIEJ W SIEDLCACH
			II Grupa
Imię i nazwisko, kierunek studiów
Nr ćwiczenia	Data wykonania	Ocena zaliczenia	Podpis

TEMAT: „BADANIE FAL AKUSTYCZNYCH”

Rozchodzenie się zaburzeń w jakimś ośrodku sprężystym nazywamy falą sprężystą. Wytrącenie cząsteczek z równowagi wywołuje jej drgania wokół punktu równowagi wzdłuż odcinka lub krzywej zamkniętej. Pobudzona cząsteczka oddziaływuje zmienną siłą na cząsteczki sąsiednie, powoduje to ich drgania wymuszone. Dzięki temu zaburzenie równowagi rozprzestrzenia się w całym ośrodku

Cząsteczka położona w początku układu współrzędnych w chwili t = 0 rozpoczyna drgania w kierunku osi Oy. Działa na nią siła skierowana do środka drgań.

y = Asinωt

gdzie: y - wychylenie z położenia równowagi,

A - amplituda wychylenia,

ω - częstotliwość drgań,

t - czas liczony od momentu wytrącenia cząstek z położenia równowagi.

OPIS URZĄDZENIA POMIAROWEGO

Urządzenie składa się a dwóch naczyń połączonych wężem gumowym umocowanych w statywach, częściowo napełnionych wodą.

Przesuwając lewe naczynie z góry do dołu lub odwrotnie zmieniamy położenie poziomu wody w naczyniu pionowym, a tym samym zmieniamy wysokość słupa powietrza zawartego w rurze nad powierzchnią wody. Położenie poziomu wody może być odczytane z podziałki milimetrowej umieszczonej obok. Nad wylotem rurki umieszczamy pobudzony kamerton lub głośnik zasilany z generatora drgań akustycznych.

METODA POMIARU

Pobudzony do drgań kamerton umieszczamy u wylotu rury i tak podwyższamy lub opuszczamy naczynie z lewej strony aby poziom wody w prawym naczyniu odciął słup powietrza, w którym nastąpiłby rezonans drgań z drganiami kamertonu. Przesuwając odpowiednio poziom wody w prawym naczyniu znajdujemy drugie położenie, przy którym obserwujemy wzmocnienie dźwięku, a więc rezonans. Odległość między kolejnymi położeniami poziomu wody w prawym naczyniu kiedy zachodzi rezonans w przybliżeniu odpowiada długości fali.

gdzie: l₁ - położenie poziomu wody podczas pierwszego wzmocnienia dźwięku,

l₂ - położenie poziomu wody podczas drugiego wzmocnienia dźwięku.

Prędkość rozprzestrzeniania się powierzchni falowej (υ) obliczamy ze wzoru:

Możemy przyjąć, że prędkość dźwięku υ₀ = 331 m/s w temperaturze T₀ =273 K.

Rodzaj	l1			l1śr	l2s			l2śr
Kamerton I	20cm	20,3cn	20,5cm	20,27	59cm	59,5cm	59cm	59,17
Kamerton II	20,5cm	20,1cm	19,4cm	20	61,5cm	62,5cm	62cm	62
Generator	12cm	12,5cm	12,2cm	12,23	62cm	61cm	61,2cm	61,4

T = 24˚C = 297 K

Kamerton I:

Kamerton II:

Generator:

Obliczenie błędów pomiarów:

ΔT = 1˚K

• błędy pomiarów dla kamertonu I (Δl₁, Δl₂, Δυ):

• błędy pomiarów dla kamertonu II (Δl₁,Δl₂, Δυ):

• błędy pomiarów dla generatora (Δl₁,Δl₂, Δυ):

WNIOSKI:

Celem mojego doświadczenia było zbadanie prędkości rozchodzenia się fal akustycznych. Błędy jakie powstały podczas obliczeń spowodowane są niedokładnością urządzeń oraz warunkami w jakich doświadczenie było przeprowadzone, czyli natężeniem hałasu, a co za tym idzie niedokładnego odczytu l₁ i l₂ (przy największym natężeniu dźwięku).

6

---