Pracownia fizyczna I |
|
Imię i nazwisko |
|
Nazwa kierunku |
|
Numer ćwiczenia |
5 |
Temat |
Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu metoda fali stojącej |
Data wykonania |
17.01.2010r |
Fala stojąca jest to szczególny przypadek interferencji fal . Powstaje w wyniku nałożenia się na siebie fali biegnącej z falą odbitą.
Powstają węzły (wygaszenie fali) i strzałki (wzmocnienie fali). Węzły, tak jak strzałki, znajdują się w odległości ½ λ od siebie. Fala stojąca nie przenosi fali, można ją traktować jako rezonans skończonej liczby punktów drgających.
II Pomiary i opracowanie danych
f = 2000Hz ± 0,01Hz
f = 2kHz ± 0,01Hz
Λ = 0,18m
V = λ*f
V = 0,18 m * 2000 Hz
V = 360 m/s
Λ = 0,16m
V = λ*f
V = 0,16 m * 2000 Hz
V = 320 m/s
λ śr=0,17m
Vśr= 0,17 m * 2000Hz
Vśr= 340 m/s
Lp |
Częstotliwość f = Hz ± 0,01Hz |
Węzeł 1 h1 [m] ± 0,01 m
|
Węzeł 2 h2 [m] ± 0,01m |
Odległość węzłów d [m] |
Długość fali λ= [m] |
V = λ*f [m/s] |
Okres fali T = 1/f [s] |
||||||||||||||
1 |
2000 Hz |
0,09 |
0,18 |
0,09 |
0,18 |
360 |
1/2000 s |
||||||||||||||
2 |
|
0,18 |
0,27 |
0,09 |
0,18 |
360 |
|
||||||||||||||
3 |
|
0,27 |
0,35 |
0,08 |
0,16 |
320 |
|
||||||||||||||
4 |
|
0,35 |
0,43 |
0,08 |
0,16 |
320 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
λ śr=0,17 |
Vśr=340 |
|
||||||||||||||
Lp |
Częstotliwość f = Hz ± 0,01Hz |
Węzeł 1 h1 [m] ± 0,01 m
|
Węzeł 2 h2 [m] ± 0,01m |
Odległość węzłów d [m] |
Długość fali λ= [m] |
V = λ*f [m/s] |
Okres fali T = 1/f [s] |
||||||||||||||
1 |
1500 Hz |
0,13 |
0,24 |
0,11 |
0,22 |
330 |
1/1500 s |
||||||||||||||
2 |
|
0,24 |
0,36 |
0,12 |
0,24 |
360 |
|
||||||||||||||
3 |
|
0,36 |
0,47 |
0,11 |
0,22 |
330 |
|
||||||||||||||
4 |
|
0,47 |
0,58 |
0,11 |
0,22 |
330 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
λ śr=0,225 |
Vśr=337,5 |
|
||||||||||||||
Lp |
Częstotliwość f = Hz ± 0,01Hz |
Węzeł 1 h1 [m] ± 0,01 m
|
Węzeł 2 h2 [m] ± 0,01m |
Odległość węzłów d [m] |
Długość fali λ= [m] |
V = λ*f [m/s] |
Okres fali T = 1/f [s] |
||||||||||||||
1 |
1000 Hz |
0,03 |
0,20 |
0,17 |
0,34 |
340 |
1/1000 s |
||||||||||||||
2 |
|
0,20 |
0,37 |
0,17 |
0,34 |
340 |
|
||||||||||||||
3 |
|
0,37 |
0,54 |
0,17 |
0,34 |
340 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
λ śr=0,34 |
Vśr=340 |
|
||||||||||||||
W powietrzu w temperaturze 15°C przy normalnym ciśnieniu prędkość rozchodzenia się dźwięku jest równa 340,3 m/s ≈ 1225 km/h. Prędkość ta zmienia się przy zmianie parametrów powietrza. Najważniejszym czynnikiem wpływającym na prędkość dźwięku jest temperatura, w niewielkim stopniu ma wpływ wilgotność powietrza; nie zauważa się, zgodnie z przewidywaniami modelu gazu idealnego, wpływu ciśnienia.
Wyszukiwarka